E3 Voltmetr a ampérmetr, vnitřní odpor, změna rozsahu,
cejchování.
Voltmetr zapojujeme paralelně ke spotřebiči. Abychom mohli proud procházející voltmetrem zanedbat, musí být jeho odpor co největší. Ampérmetr zapojujeme do série se spotřebičem. Aby na něm vznikalo jen zanedbatelné napětí, musí být jeho odpor co nejmenší.
Základem většiny ručkových měřících přístrojů je citlivý magnetoelektrický galvanometr, v němž se využívá silové působení magnetického pole na vodič s proudem, který protéká cívkou přístroje. Plná výchylka ručky galvanometru nastane už při malém proudu IG, na galvanometru je přitom malé napětí UG. Tyto hodnoty představují základní
rozsah galvanometru. Odpor galvanometru je
a představuje vnitřní odpor. (Příklad: UG - 100 mV, IG = 100 uA, pak RG - 1 kCl).
Voltmetr získáme sériovým spojením galvanometru a predradného rezistoru o odporu R  (obr. 1). Oběma prochází stejný proud Ia . Má-li být napěťový rozsah voltmetru n-krát
větší než rozsah samotného galvanometru,
Uv =nUG ,
musí platit
Ul/=nUG=nRGIG=RľIG+RGIG R,,={n-l)RG
Odpor celého voltmetru je Rp + RG
Obr. 1
IX = nU
Ampérmetr vznikne paralelním spojením galvanometru a rezistoru RB zvaného bočník. Na galvanometru i na bočníku je stejné napětí UG (obr.2). Má-li být proudový rozsah ampérmetru n-krát větší než rozsah samotného galvanometru,
JM =nIG>
musí platit
lA =nIG = IG + I8
Ur      / , ,í/r
RB KG
n-l
RfíRG
Odpor celého ampérmetru RA =
RB + RG
Obr. 2
V praxi často používáme univerzální měřící přístroje, ve kterých připojováním různých predradných odporů a bočníku k jedinému galvanometru získáme voltmetr nebo ampérmetr s rozsahem, který právě potřebujeme.
Cejchování měřících přístrojů
Úkolem cejchovních měření je zjistit odchylky údajů přístroje od správných hodnot a získat korekční křivky nebo tabulky. V případech, kdy neznáme vztah mezi stupnicí přístroje a měřenou veličinou , zjišťujeme cejchováním kalibrační křivku, která je grafickým znázorněním závislosti údaje přístroje na hodnotě měřené veličiny.
V cejchovní tabulce uvádíme pro daná čtení na zkoušeném přístroji čtení na přístroji normálovém při vzrůstu a poklesu měřené veličiny, průměr obou čtení a vypočítanou chybu. K cejchovní tabulce je třeba připojit druh kontrolního i zkoušeného přístroje a jejich přesné označení, datum cejchování.
Pro lepší názornost se z cejchovní tabulky sestrojuje korekční křivka / obr.3 /. Je to závislost opravy A TV na údaji zkoušeného přístroje. Oprava (korekce) je hodnota, kterou musíme přičíst k naměřené hodnotě N, abychom dostali její správnou hodnotu S , tedy
H 0
■-i
S = N + AN
"'O      20      30      t,p      SO      00 70
80
i
<30 HOO
DÍLKY STUPN ICE
Obr.3
Podle dostupnosti přesných normálových přístrojů můžeme vybrat jednu z následujících metod .
Cejchování ampérmetru ampérmetrem
Cejchovaný přístroj a normálový přístroj zapojíme do série. Abychom dosáhli jemných změn proudu v obvodu, použijeme k regulaci dva posuvné odpory. Jeden z odporů R{,R2 je
velký, druhý je srovnatelný s vnitřním odporem přístrojů. Rezistorem o velkém odporu regulujeme proud hrubě, regulací malého odporu jemně tak, abychom dosáhli přesného krytí dílku stupnice a ukazatele. Obr.4
lab.
Obr.4
Cejchování voltmetru voltmetrem
K paralelnímu zapojení obou voltmetrů (cejchovaný V a. přesný NV) přivádíme napětí z potenciometru Rx. Nestačí-li samotný potenciometr Rx k dostatečně jemnému nastavení napětí na voltmetru, připojíme do obvodu potenciometr R2 o větším odporu, než je odpor R{.
Obr. 5
R
i
i
(V)|ab.
Úkoly :
1. Určete vnitřní odpor galvanometru. Protože / je velmi malý, dbejte zvýšené opatrnosti.
2. Z galvanometru sestrojte ampérmetr a voltmetr určených rozsahů. Jako předřadníku a bočníku použijte odporovou dekádu.
3. Přístroj s upraveným rozsahem ocejchujte laboratorním měřícím přístrojem a sestrojte korekční křivku.
Pomůcky :
Galvanometr, zdroj stejmosměrného napětí, reostat, odporová dekáda, lab. Voltmetr a ampérmetr, spojovací vodiče.