ן
日六十月二年午庚曆夏
3. Two students X and Y, measure the resistance of R by Means of voltmeter V of resistance 3000 and] an ammeter A of negligible internal resistance as shown in figure (a) and figure (b) below.
1990 中學會考預習專欄
明德出版社
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Physics(24)
C. Y. Hak
Exercise 24 Electrical measurements.
1. A galvanometer 6 has a full scale deflection of 10 mA and a resistance
of 999. How would you convert it
to
(a) an ammeter reading up to 1A.
(b) a voltaeter reading up to 5V.
2. Two students, X and Y, measure the resistance of R by means of a high resistance voltmeter 幫 and ammeter: A of internal resistance 10g as shown in figure {a} and figure {a} below
Student X3 circult
Figure (a)
·Student Y's cirqult
報日僑
The ammeter A is of full scale deflection IMA and internal resistance 5 ohms: The battery is of negligible internal resistance and. e.n.f.3v. R is a resistor such that when the termina's a and b are shuted, the meter reads full scale, and when a and b are open, the meter reads. zero.
(a) What is the resistance of R?. (b) 'f an unknown resistance ( is connected to terminals a and b and the reading of dimeter A is 0.4mA. Find- the unknown
resistance.
Solutions
1. (a) As
shown
the TA
igure resistance R should be connected in parallel.
110mA
G
1A
-期星
日二十月三〔〇九九一年九十七國民華中( 28 )
2. {a) ine result obtained by student A reading of voltmeter. V reading of ameter A.
12 0.6
202
(Ans.)
The result obtained by student B
06
= 102
(Ans.)
(b) Student Y's, result is better.
14 student
circuit the resistance unknown
R is not small compared with the internal resistance of ammeter A so that the p.d. across R and ammeter A is not close to that of the p.d. across R. On the other hand, in student y's circuit, current through R is practically'the same as current through ammeter for: voltmeter 對 is high resistance and draws negligible current.
3. (a) Result of student X
Reading of V
=
Reading cr. A
0
When the current meter is switched
to 0.1A full scale.
Current through Ra and Ra
= 0.1 - la
9.9x10-2A
(9.9×10 ̄2)(8,18g) = (1x10TM3)150+,)
·99(R+ + Kg) = 50. RY
...(2)
When the current meter. is switched. to 1A full scale.
Current through Ry and Ry = la
Current through Rg
1x10-3A
= 0.999A
(0.999) (R3) ► {1×10 ̃3}{R,+R2 +50
From (1)
999R12 = £q + R2 +50...... (3)
R3 - 50 - R1....(4)
Substitute (4) into (2)
99(50 - R1) = 50+ k1
Figure (5)
The readings of meters of X are.60V and 0.03A. The readings of the meters of Y are GOV and 0.05A. (a) whet are the results of
students.
0,00
R
= 490
(Aris)
= 2000£
(Acs.)
the
I -
Result of student Y
From (1)
d.c. supply
Student Kfs direult
Figure (a):
(b) Which student gives the better
result? Why?
4. A galvanometer of resistance 50
gives a full scale deflection when a A current of 1mA passes through it. current meter having multiple ranges. ?MA, 0.1A and 1A is made: by connecting the galvanometer to resistors Ryo P2 and Rg as shown in the figure below:
= 1A - TOMA
50
0.05
= 0.99A
= 1200 @
(Ans)
(10x10 )(99)
(0.99)(R)
(b) Student X's circuit is better.
circuit, In student. Y's Voltmeter will draw current as
the
10
(Ans.)
the unknown resistance is not negligible compared with voltrieter.
~50 - Rg(5)
Substitute (5) into (3)
999kj.
= (50 - B3) + 50
= 0.19
fans..
Substitute the values of 8 and
the
(b) As
shown in the figure, resistance connected in series.
Riz
{Ans)
4. let Ta
= current
through the
galvanometer.
RG = 990
G
10mA
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d.c. supply
Student 's circult
Figure (bl
The readings of the meters of Xare 12v and 0.6A The readings of the meters of Y are 6V and 0.6A.
(a) Find the results octained by the
students.
(b).Which student. gives the better
result? Why e
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As the voteter s reading
Find the resistances,
Bo and R..
=(10x103 )(99+R'),
5. The circuit of a cuman type of 'aimeter! is shown in the figure
99 + R = 500
R = 4010
Arms)
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- 1MA = 1x10-3A
When the current meter is switched
2nd to
ful? scale, the current through R, R and Rg is given by
2MA - 10A = 1mA
1x108
=
1(50)
5. (a) As the ammeter reads full scale when a and b are shorted.
(1x10-3)(50)
50...(1)
財團徵求
(1 x 10-3)(R + 5) = 3,
R+ 5 = 3000
R. 2995 (Ans.)
(b) Let the unknown. resistance be X.
(0.4 x 10*3)(R + X + 5) = 3
出
P+X+ 5 = 7500
2995 + X + 5 = 7500
X = 4000 2
(Ans..).
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