1990-03-12 — Page 28

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

MILL & DALE PRESS

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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