Électricité et magnétisme · AP Physique 2
Simulateur de galvanomètre, de shunt et de résistance multiplicatrice
Simuler les modifications du galvanomètre : résistance multiplicateur de série pour la conversion voltmètre (R = U/Ig - Rg), résistance à la chasse parallèle pour la conversion ammétrique, et étalonnage de la résistance à la demi-déflexion.
- Côté client
- Pas d'inscription
- Dérivés vivants
- Mode projecteur
- Imprimer la feuille de travail
Étape de simulation 3D● 60 FPS
Contrôles des paramètres
μA
Ω
Dérivations et métriques en direct
Résistor R requis
--
Résistance aux compteurs convertis
--
Facteur multiplicateur d'échelle n
--
Topologie du câblage
--
Calcul de la formule en temps réel
Formule de calcul:
--Substitution:
--Régime : --
Exemples travaillés et question d'examen Plongée profonde
Problème travaillé
Problème : Un galvanomètre a Ig=3mA et Rg=100Ω. Convertir en un 3V voltmètre. Trouver connexion et résistance.
Dérivation étape par étape :
- Connexion série. Ug = 3mA*100Ω = 0.3V. Le résistant doit tomber 2.7V. R = 2.7V / 3mA = 900Ω. Total interne resistance = 1000Ω.
Problème travaillé
Problème : Convertir le même galvanomètre (Ig=3mA, Rg=100Ω) dans une 0.6A Trouvez la connexion et la résistance.
Dérivation étape par étape :
- Connexion parallèle. I_s courant de Shunt = 0.6 - 0.003 = 0.597A. Parallèlement voltage = 0.3V. Résistance au choc R = 0.3 / 0.597 ≈ 0.503Ω.
Feuille de travail et problèmes de pratique
Q1. Variante 1: Après la conversion d'un compteur, les divisions d'échelle sur le cadran sont-elles toujours linéaires et uniformes?
Clé de réponse : Strictement linéaire et uniforme ! La déviation de l'aiguille reste directement proportionnelle à la tension ou au courant mesurés.
Q2. Variante 2 : Si un voltmètre converti lit systématiquement 5 % de moins que le compteur standard, comment ajuster R?
Clé de réponse : Lecture faible signifie courant sous-dimensionné à partir d'une résistance multiplicateur surdimensionnée. Réduire légèrement la résistance du multiplicateur de série.
Q3. Variante 3: Quelles sont les résistances internes des voltmètres et ammètres idéaux? Pourquoi ?
Clé de réponse : Voltmètre idéal : infini (∞) résistance (Détournement du courant zéro). Ampmètre idéal: zéro (0) résistance (chute de la tension zéro).
Foire aux questions et idées fausses
Quand un ammètre 3A converti atteint l'échelle complète, est-ce que le courant à travers la bobine du compteur d'origine a augmenté?
C'est pas vrai ! Le courant à travers la bobine mobile sensible est strictement Ig (500μA). Les 2,9995A restants traversent la résistance à la chasse parallèle.
Que se passe-t-il si un voltmètre est câblé par erreur en série comme un ammètre?
Le circuit s'ouvre effectivement. L'énorme résistance au voltmètre limite le courant aux microamplis; l'appareil ne fonctionne pas pendant que le compteur lit en toute sécurité la tension de la batterie.
Que se passe-t-il si un ammètre est câblé par erreur en parallèle sur une alimentation électrique?
Une catastrophe de court-circuit mort ! La résistance au sub-ohm ammètre attire un immense courant, pliant l'aiguille, vaporisant des résistances à la chasse ou soufflant des fusibles.
Comment un multimètre analogique mesure-t-il la résistance, la tension et le courant avec un seul mètre de mouvement?
Un interrupteur rotatif bascule les topologies internes : multiplicateurs de série pour la tension, chasses parallèles pour le courant, et batterie interne avec pot de zéro pour ohms.