Lição de casa da aula: Projeto do Voltímetro Física

Nesta atividade, nós vamos praticar a descrever a combinação de um galvanômetro com um resistor multiplicador para projetar um voltímetro CC.

Questão 1

Um voltímetro é usado para medir a tensão de uma fonte de corrente contínua que se estima ter uma tensão de vários volts. O galvanômetro no voltímetro tem uma resistência de alguns miliohms. Qual das alternativas a seguir explica corretamente por que o resistor multiplicador em tal voltímetro deve ter uma resistência muito maior do que a resistência do galvanômetro ao qual o multiplicador está conectado em série?

  • ASe o resistor multiplicador tem uma resistência de magnitude comparável ou menor que a do galvanômetro, a corrente através do galvanômetro será maior do que a corrente que produziria uma deflexão em escala completa do braço do galvanômetro.
  • BSe o resistor multiplicador tiver uma resistência de magnitude comparável ou menor que a do galvanômetro, o resistor irá gerar um campo magnético que muda significativamente a deflexão do braço do galvanômetro.
  • CSe o resistor multiplicador tiver uma resistência de magnitude comparável ou menor que a do galvanômetro, a tensão da fonte será significativamente aumentada.
  • DSe o resistor multiplicador tiver uma resistência de magnitude comparável ou menor que a do galvanômetro, a direção da deflexão do braço do galvanômetro será invertida e nenhuma leitura será exibida no voltímetro.

Questão 2

Qual das alternativas a seguir é a descrição mais correta de como a faixa de valores de voltagens que um galvanômetro usado como voltímetro pode produzir pode ser estendida quando um resistor multiplicador é usado?

  • AUm resistor multiplicador com uma resistência muito maior do que a do galvanômetro é conectado em paralelo com o galvanômetro.
  • BUm resistor multiplicador com uma resistência igual à do galvanômetro é conectado em série com o galvanômetro.
  • CUm resistor multiplicador com uma resistência muito maior do que a do galvanômetro é conectado em série com o galvanômetro.
  • DUm resistor multiplicador com uma resistência muito menor que a do galvanômetro é conectado em série com o galvanômetro.
  • EUm resistor multiplicador com uma resistência muito menor do que a do galvanômetro é conectado em paralelo com o galvanômetro.

Questão 3

A voltagem 𝑉 no circuito mostrado tem 12 V, que é a maior tensão que pode ser medida usando o circuito como um voltímetro. A resistência do galvanômetro é um centésimo da resistência do multiplicador.

Encontre 𝑉, a voltagem no galvanômetro. Responda ao milivolt mais próximo.

Encontre 𝑉, a voltagem no multiplicador. Responda com uma casa decimal.

Questão 4

Qual dos seguintes diagramas de circuito representa mais corretamente um galvanômetro combinado com um resistor multiplicador sendo usado como um voltímetro para medir a tensão de uma fonte de corrente contínua?

  • A
  • B
  • C

Questão 5

O diagrama mostra um galvanômetro que possui duas escalas. Uma das escalas é uma escala de galvanômetro e a outra escala é uma escala de voltímetro. O galvanômetro faz parte de um circuito que contém um resistor multiplicador. Quando uma corrente é medida, o braço do galvanômetro desvia de modo que aponta para a posição que indica a magnitude máxima da corrente na escala do galvanômetro, e este valor é 𝑋 µA. A escala do voltímetro lê um valor de 𝑌 mV. Qual das seguintes afirmações é verdadeira?

  • AA razão de 𝑋 para 𝑌 depende apenas da resistência do galvanômetro.
  • BA razão de 𝑋 para 𝑌 é 2.
  • CA razão de 𝑋 para 𝑌 é 1.
  • DA razão de 𝑋 para 𝑌 depende apenas da resistência do resistor multiplicador usado.
  • EA razão de 𝑋 para 𝑌 depende da resistência do resistor multiplicador usado e da resistência do galvanômetro.

Questão 6

O diagrama de circuito representa um galvanômetro combinado com um resistor multiplicador. O resistor multiplicador tem uma resistência cinquenta vezes a do galvanômetro. Qual é a razão da corrente no galvanômetro, 𝐼G, para a corrente no resistor multiplicador, 𝐼M?

Questão 7

Um galvanómetro tem uma resistência de 12 mΩ. Uma resistência multiplicadora está ligada em série com o galvanómetro para convertê-lo num voltímetro. A resistência do multiplicador é de 1,1 kΩ. Que percentagem da maior tensão que o voltímetro pode medir é a tensão no galvanómetro? Apresente a resposta com quatro casas decimais.

Questão 8

Um galvanômetro tem uma resistência de 175 mΩ. Uma corrente de 20 mA produz uma deflexão em grande escala do galvanômetro. Encontre a resistência de um resistor multiplicador que, quando conectado em série com o galvanômetro, permite que seja usado como um voltímetro que pode medir uma tensão máxima de 15 V. Responda ao ohm mais próximo.

Esta lição inclui 12 variações de perguntas adicionais para assinantes.

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