Vì sao vôn kế mắc vào mạch chia áp có thể làm đổi chính điện áp cần đo?

Giải thích nguyên lý

Vôn kế thật không có điện trở vô hạn. Khi mắc song song với một phần mạch, nó tạo thêm nhánh dẫn điện. Phần mạch bị đo có điện trở tương đương nhỏ đi, nên sự chia điện áp có thể thay đổi. Đây là ảnh hưởng của phép đo, không chỉ là độ lệch của màn hình số.

Ví dụ và phân tích

Nguồn 6 V nối hai điện trở 1 kΩ nối tiếp. Chưa mắc đồng hồ, điện áp trên mỗi chiếc là 3 V. Nếu vôn kế có điện trở 1 kΩ được mắc song song với chiếc dưới, phần dưới còn 500 Ω. Dòng nguồn thành 4 mA và số đo chỉ còn 2 V.

Cách kiểm tra

Vẽ lại sơ đồ sau khi mắc đồng hồ như thêm một điện trở song song. Tính tổng trở trước, rồi dòng nguồn và điện áp phần dưới. Đối chiếu với mô phỏng có vôn kế lý tưởng. Chính bước vẽ lại sẽ chỉ ra vì sao lấy 3 V làm chuẩn bất biến không phù hợp.

Ứng dụng

Điện trở vào của nhiều đồng hồ số đủ lớn để ảnh hưởng nhỏ trong mạch thông thường. Tuy nhiên, mạch có điện trở lớn vẫn cần kiểm tra thông số. Hiểu nguyên lý giúp học sinh không cho rằng mọi dụng cụ đều quan sát mà không tác động tới hệ.

Điều kiện và giới hạn

Giá trị điện trở vôn kế trong ví dụ được chọn nhỏ để làm rõ hiện tượng, không đại diện mọi sản phẩm. Chỉ dùng nguồn thấp áp trong mô phỏng hoặc bộ học tập. Không thử thay vôn kế bằng ampe kế vì sẽ tạo đường dẫn điện rất khác.

Đọc hình

Mạch chia áp 6 V với hai điện trở 1 kΩ, vôn kế 1 kΩ song song nhánh dưới làm điện áp còn 2 V.

Học tiếp

Điện trở R = U/I có ý nghĩa vật lý gì Mạch nối tiếp có I, U và điện trở tương đương ra sao