Examenvraag - elektrische schakeling polariteit.

[Jan Visstick]

Beste wetenschapsforumgebruikers,
 
Vandaag was ik aan het oefenen met een examen van natuurkunde. 
Hierbij kwam er een vraag die mij tot vragen wierp. Hieronder staat de vraag + mijn antwoord aangegeven. Antwoorden boek ging niet van de polariteit van de meters uit. Nu is mijn vraag; is hieronder het antwoord weergegeven kijkend naar de polariteit van de meters? zonee, zou iemand mij kunnen verbeteren? (draadjes zijn niet heel duidelijk, maar bij het begin gaat het draadje van de ampere meter meteen door naar de NTC-weerstand)
 
Bedankt!
 

Schermafbeelding 2015-05-14 om 15 755 keer bekeken

[klazon]

Je hebt in ieder geval de amperemeter niet goed of helemaal niet aangesloten.

[Jan Visstick]

Ampere meter heb ik via stroombron naar de NTC, alleen uit dit plaatje is dat niet goed te zien(draad uit amperemeter lijkt evenwijdig met draad in amperemeter). ervan uitgaande dat je dit bedoelt.
 
Niet goed aangesloten kan ik mee eens zijn, aangezien er een draad vanuit de spanningsbron naar de amperemeter gaat en de draad van de amperemeter naar de spanningsbron. Alleen ik weet niet of dit ook echt fout is(aangezien amperemeter wel weer in serie staat en volgens mij is polariteit van de meters meegerekend).
 
trouwens, hier nieuwe plaatje zonder evenwijdige draad: 
 

Schermafbeelding 2015-05-14 om 15 739 keer bekeken

[klazon]

Inderdaad, niet goed aangesloten. De amperemeter zit rechtstreeks op de bron, en staat de bron dus kort te sluiten. Zo krijg je nooit spanning op de NTC en de voltmeter.
Met de amperemeter moet je de stroom meten die door de NTC gaat.

[Jan Visstick]

Ah wacht. Dom, natuurlijk zoekt stroom weg naar kortste weerstand en gaat het via de ampere meter weer terug naar de spanningsbron. Naja, domme fout. 
 
Wel bedankt!:D

[Benm]

Inderdaad, maar ik vraag me af wat nou de gevraagde oplossing is, er zijn namelijk 2 mogelijkheden die correct werken met ideale meters, maar niet met praktische:

- je zet de stroommeter is serie met de voeding en de ntc, en de voltmeter over de ntc

- je zet de spanningsmeter over de voeding en de stroommeter daarna in serie met de ntc

In het eerste geval heb je een fout als gevolg van de inwendige weerstand van de voltmeter die enige stroom trekt achter de stroommeter. In het tweede geval heb je enige fout door de weerstand van de shut van de stroommeter je er bij het voltage bij komt.

Bij theoretische meters maakt het allemaal niets uit, maar ik ben eigenlijk wel benieuwd wat ze hiermee doen in het antwoordmodel, en of er een verschil in score is tussen beide mogelijkheden als je het verder niet toelicht.

[klazon]

Benm, er is inderdaad een verschil tussen beide schakelingen. Allebei introduceren ze een meetfout, doordat je in het ene geval de stroom door de voltmeter meemeet, en in het andere geval de spanningsval over de amperemeter.
 
Het is bij zulke metingen de kunst om in te schatten wat het beste is. Als de stroom groot is, dan zet je de voltmeter over het meetobject, want de extra stroom door de voltmeter is dan verwaarloosbaar. Als het gaat over een grote spanning, dan zet je de voltmeter over de bron, omdat dan de spanning over de amperemeter verwaarloosbaar is. 
 
Als het echt om nauwkeurige metingen gaat, dan kun je corrigeren voor het verbruik van de de meetinstrumenten. Maar als de fout kleiner is dan de nauwkeurigheid van de instrumenten, dan heeft zo'n correctie weinig zin.
Ik kan me wel voorstellen dat je bij een proefwerk of examen punten kan scoren door melding te maken van de mogelijke meetfout.

[Jan Visstick]

Het examen gaf volgens mij eerst de amperemeter in serie en vervolgens de voltmeter over de weerstand aan. In het examen stond ook de notie dat serie geschakelde amperemeter en parallel geschakelde voltmeter al goed gerekend werd.
 
Nog wel een andere vraag; wat is het nut van de + en - op de kastjes? Ik ging er eigenlijk vanuit dat de - kant ook zoveel mogelijk naar de - kant van de stroombron moest staan(omdat ik dacht dat daar de elektronen vrijkomen).

[Anton_v_U]

Het nut van de + en - is dat het de richting aangeeft van de stroom en de polariteit van het spanningsverschil.
 
Bij een spanningsmeter betekent:

• positieve spanning: + heeft de hoogste spanning heeft en - de laagste.
• negatieve spanning: andersom

 
Bij een stroomsterktemeter betekent:

• positieve stroom: stroom loopt van + naar - 
• negatieve stroom: andersom

Realiseer je dat alleen een getal zonder teken een onvolledige meting is. Bij spanning hoort polariteit (welke kant is de hoogste en welke kant de laagste) en bij stroom hoort stroomrichting.