Przy połączeniu szeregowym kolumn i żarówek, przez każdą z nich przepływa prąd o jednakowym natężeniu.

Przy połączeniu szeregowym kolumn i żarówek, przez każdą z nich przepływa prąd o jednakowym natężeniu. Skoro na końcach pierwszej kolumny panuje napięcie 1 V, to na drugiej kolumnie wynosi ono 2 V, na trzeciej 3 V itd. Jeśli zsumować te wszystkie napięcia (np. metodą zobrazowaną na rysunku), otrzymamy wynik 45 V.

R15jzYYDipahR

Rysunek jest schematem sumowania napięć. Poziomo napisane są cyfry od 1 do 9.Pod nimi wykonane jest sumowanie 1+ 9=10, 2=8=10,3+7= 10,4+ 6=10. Te cztery pary dają sumę 40 i do nich dodaje się pozostałą cyfrę 5. Razem 45.

Jeśli wśród danych pomiarowych znajdzie się błąd gruby, o wartości znacznie odbiegającej od pozostałych, należy go odrzucić.

Natężenie prądu w pomiarze nr 4 jest wielokrotnie większe od pozostałych. Z pewnością popełniono błąd gruby (np. błędny odczyt z miernika) i pomiar ten należy odrzucić z obliczeń.

Wynik można uzyskać na dwa sposoby:

1. Obliczyć wartość oporu uzyskaną w każdym z pomiarów od 1 do 6 (bez 4), a następnie wyliczyć wartość średnią.

2. Nanieść wyniki na układ współrzędnych, na przykład $U\left(I\right)$, wykreślić prostą i wyznaczyć jej współczynnik kierunkowy.

RhlNutdeegQ7Z

Rysunek przedstawia wyniki doświadczenia w postaci punktów naniesionych na wykresie. Na osi pionowej jest napięcie, na poziomej natężenie. Wartości napięcia mieszczą się od zera do 60 woltów, natężenia od zera do 3 amperów. Na wykresie zaznaczonych jest 5 punktów pomiarowych oraz prosta, która one wyznaczają. Dwa punkty leżą pod prostą, trzy nad nią.

Oznaczmy natężenie prądu płynącego przez amperomierz (wskazywane przez miernik) jako $I_A$, płynącego przez woltomierz jako $I_V$, a przez badany opornik jako $I_R$. Z rysunku obok widać, że wielkości te łączy następująca zależność:

RKItmeP89WXjh

Zastosowany ten sam rysunek co w zadaniu, ale w miejscu podłączenia woltomierza, które jest punktem rozgałęzienia się prądu wypływającego z amperomierza, są zaznaczone strzałki. Obrazują one natężenie prądu, który wypływa ze źródła, przepływa w całości przez amperomierz. To natężenie prądu oznaczone jest jako I z indeksem A. Za amperomierzem prąd rozdziela się na dwie części: jedna oznaczona jako I z indeksem R płynie przez opornik, druga oznaczona jako I z indeksem V płynie przez woltomierz.

Oznaczmy opór wyznaczony przez uczniów jako $R_w$. Jest on równy:

gdzie $U$ jest wartością odczytaną z woltomierza.

Opór rzeczywisty elementu, $R_{\mathrm{rz}}$ wynosi natomiast

Jeśli $I_V$ jest większe od zera, $I_A$ jest większe od $I_R$, a więc opór wyznaczony $R_w$ jest mniejszy, niż rzeczywisty $R_{\mathrm{rz}}$.

W tym obwodzie pomiarowym opór wewnętrzny amperomierza nie odgrywa roli, ponieważ woltomierz mierzy właściwe napięcie panujące na końcach badanego przewodnika.

Woltomierz podłączony do dodatniego i ujemnego bieguna baterii wskazuje 10 V; jeśli punkt A przemieściłby się do ujemnego bieguna, napięcie byłoby równe 0 V. Jakie napięcie wskaże woltomierz dla sytuacji pośrednich?