Lição de casa da aula: Projetar um Amperímetro Física

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

Questão 1

Um galvanómetro tem uma resistência de 12 mΩ. Uma corrente de 150 mA produz uma deflexão de escala completa do galvanómetro. Um shunt é ligado em paralelo com o galvanómetro para o converter num amperímetro. A resistência do shunt é de 70 µΩ. Quanto é a maior corrente que o amperímetro consegue medir? Apresente a resposta com uma casa decimal.

Questão 2

Qual das alternativas a seguir é a descrição mais correta de como a faixa de valores de correntes que um galvanômetro pode produzir é estendida quando ele é convertido em um amperímetro usando um resistor shunt?

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

Questão 3

A corrente 𝐼 no circuito mostrado tem 2,5 mA, que é a maior corrente que pode ser medida usando o circuito como um amperímetro. A resistência do galvanômetro é dez vezes a resistência do shunt.

Encontre 𝐼, a corrente através do galvanômetro. Responda ao microampere mais próximo.

Encontre 𝐼, a corrente através do shunt. Responda com duas casas decimais.

Questão 4

Qual dos seguintes diagramas de circuitos representa mais corretamente um galvanómetro combinado com um shunt que está a ser utilizado como um amperímetro para medir a corrente num circuito que tem uma fonte de corrente direta?

  • A
  • B
  • C

Questão 5

O diagrama mostra um galvanómetro que contém duas escalas. Uma das escalas é uma escala do galvanómetro e a outra escala é uma escala de um amperímetro de corrente contínua. Quando uma corrente é medida, o braço do galvanómetro desvia de forma que aponta para a posição que indica a intensidade máxima da corrente em ambas as escalas. Na escala do galvanómetro, este valor é 𝑋 µA e na escala do amperímetro, este valor é 𝑌 µA. Qual é a razão de 𝑋 para 𝑌?

Questão 6

Um amperímetro é utilizado para medir a corrente retirada de uma fonte de corrente contínua com uma força eletromotriz de vários volts. O amperímetro é ligado em série com uma resistência que tem um valor de alguns ohms. O galvanómetro no amperímetro tem uma resistência de vários miliohms e a resistência de derivação do amperímetro tem um valor de vários microhms. Qual das opções seguintes explica corretamente porque é que a resistência de derivação num tal amperímetro deve ter uma resistência muito menor do que a resistência do galvanómetro ao qual a resistência de derivação está ligado em paralelo?

  • ASe a resistência de derivação tiver uma magnitude comparável ou maior do que a resistência do galvanómetro, corrente suficiente passará no amperímetro pelo galvanómetro para tornar a corrente no galvanómetro maior do que a corrente que produziria à escala real deflexão do braço do galvanómetro.
  • BSe a resistência de derivação tiver uma magnitude comparável ou superior à resistência do galvanómetro, a direção da deflexão do braço do galvanómetro será invertida e nenhuma leitura aparecerá no amperímetro.
  • CSe a resistência de derivação tiver uma magnitude comparável à resistência do galvanómetro, a corrente retirada da fonte será significativamente reduzida.
  • DSe a resistência de derivação tiver uma magnitude comparável ou maior do que a resistência do galvanómetro, a resistência irá gerar um campo magnético que muda significativamente a deflexão do braço do galvanómetro.

Questão 7

Um galvanômetro tem uma resistência de 15 mΩ. Uma corrente de 125 mA produz uma deflexão em grande escala do galvanômetro. Encontre a resistência de um shunt que, quando conectado em paralelo com o galvanômetro, permite que ele seja usado como um amperímetro capaz de medir uma corrente máxima de 12 A. Responda ao microohm mais próximo.

Questão 8

O diagrama de circuito representa um galvanômetro combinado com um resistor shunt. A fem da fonte conectada ao galvanômetro e ao shunt é 3,0 V. O circuito não representa um circuito no qual o galvanômetro e o shunt funcionam corretamente como um amperímetro.

Qual é a diferença de potencial no shunt? Responda com uma casa decimal.

Qual é a diferença de potencial no galvanômetro? Responda com uma casa decimal.

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