KWALIFIKACJA ELM6 - PAŹDZIERNIK 2013

PYTANIE NR 24.
Aby zapewnić dokładny pomiar natężenia prądu elektrycznego w układach mechatronicznych należy użyć amperomierza z
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Amperomierz włącza się szeregowo, więc jego rezystancja wewnętrzna dodaje się do rezystancji obwodu i może zmniejszyć mierzony prąd. Aby jak najmniej zaburzać pracę układu i ograniczyć błąd obciążenia, wybiera się amperomierz o jak najmniejszej rezystancji wewnętrznej.

Pełne wyjaśnienie:

Przy pomiarze natężenia prądu amperomierz jest elementem włączanym szeregowo z odbiornikiem (lub gałęzią obwodu), w której chcemy zmierzyć prąd. Oznacza to, że rezystancja wewnętrzna amperomierza staje się częścią toru prądowego.

Jeżeli rezystancja wewnętrzna jest zauważalna, powoduje dodatkowy spadek napięcia na mierniku i w efekcie zmniejsza prąd płynący w obwodzie. Wtedy mierzony prąd nie odpowiada temu, jaki płynąłby bez przyrządu, co daje błąd pomiaru wynikający z tzw. obciążenia obwodu przez miernik. Z tego powodu dąży się do tego, aby amperomierz miał jak najmniejszą rezystancję wewnętrzną, a w praktyce do pomiaru większych prądów często stosuje się boczniki (bardzo małe rezystancje), aby ograniczyć wpływ na obwód.

Odpowiedź "jak największą rezystancją wewnętrzną" jest błędna, bo większa rezystancja w torze szeregowym tym mocniej zaniży prąd i bardziej zmieni warunki pracy układu. Odpowiedź "rezystancją wewnętrzną równą rezystancji odbiornika" też jest błędna: dodanie tak dużej rezystancji w szeregu zwykle drastycznie zmienia prąd (często nawet o połowę w prostym modelu), więc pomiar przestaje być reprezentatywny. Stwierdzenie, że rezystancja wewnętrzna nie ma wpływu, jest nieprawdziwe, bo każdy rzeczywisty miernik wnosi do obwodu pewną rezystancję i spadek napięcia, co w wielu układach mechatronicznych (czujniki, sterowanie, elektronika mocy) ma znaczenie diagnostyczne i eksploatacyjne.

Wskazówka egzaminacyjna: zapamiętaj parę zasad doboru przyrządów. Amperomierz ma mieć małą rezystancję (żeby nie "dusił" prądu), a woltomierz dużą rezystancję (żeby nie obciążał źródła/obwodu).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To opór elektryczny, jaki wnosi amperomierz do obwodu, gdy jest włączony do pomiaru prądu. Ponieważ miernik jest zwykle włączany szeregowo, ta rezystancja powoduje spadek napięcia na mierniku i może zmienić wartość prądu w badanym układzie.
Mała rezystancja wewnętrzna ogranicza wpływ miernika na obwód. Dzięki temu prąd płynący w układzie podczas pomiaru jest możliwie zbliżony do prądu, który płynąłby bez przyrządu, co zmniejsza błąd obciążenia i poprawia wiarygodność pomiaru.
Amperomierz włącza się szeregowo w gałąź, w której ma być mierzony prąd. W praktyce oznacza to przerwanie obwodu i wstawienie miernika w to miejsce. Trzeba też dobrać właściwe gniazdo pomiarowe i zakres, aby nie uszkodzić bezpiecznika w mierniku.
Zbyt duża rezystancja włączona szeregowo powoduje dodatkowy spadek napięcia i zmniejszenie prądu w obwodzie. Układ może działać inaczej niż normalnie (np. cewka przekaźnika nie zadziała, silnik ruszy słabiej), a odczyt prądu będzie zaniżony względem rzeczywistych warunków pracy bez miernika.
Tak, często stosuje się cęgi prądowe (pomiar bezinwazyjny) lub czujniki prądu, które nie wymagają włączania miernika w szereg. To ogranicza ryzyko przerwania obwodu i wpływu rezystancji miernika na pracę układu, co bywa ważne przy diagnostyce napędów i zasilaczy.
Amperomierz powinien mieć małą rezystancję wewnętrzną, bo jest włączany szeregowo. Woltomierz powinien mieć dużą rezystancję wewnętrzną, bo jest włączany równolegle i nie powinien pobierać istotnego prądu z badanego obwodu.
Typowe błędy to: użycie niewłaściwego gniazda (np. mA zamiast A), ustawienie złego trybu (napięcie zamiast prąd), włączenie równoległe zamiast szeregowego oraz przekroczenie zakresu, co kończy się przepaleniem bezpiecznika. Często myli się też zasadę rezystancji wewnętrznej z woltomierzem.
Najbardziej wrażliwe są obwody o małych napięciach i/lub małych rezystancjach, gdzie dodatkowy spadek napięcia na mierniku znacząco zmienia prąd. W mechatronice dotyczy to np. układów sterowania, czujników, elektroniki zasilanej niskim napięciem oraz testów elementów wykonawczych.
Bocznik to rezystor o bardzo małej rezystancji, na którym mierzy się spadek napięcia i na tej podstawie wyznacza prąd. Pozwala to mierzyć duże prądy przy niewielkim wpływie na obwód, bo spadek napięcia (i "obciążenie" toru prądowego) może być mały w porównaniu do alternatyw.
Opanuj schematy włączeń mierników (szeregowo/równolegle), pojęcia rezystancji wewnętrznej i wpływu przyrządu na obwód. Przećwicz też dobór zakresów i gniazd w multimetrze oraz podstawowe zasady bezpieczeństwa. Pomaga robienie krótkich notatek: "A — mała R, V — duża R".
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 84% zdających egzamin. średnio łatwe

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że amperomierz włącza się szeregowo, więc jego rezystancja wewnętrzna dodaje się do rezystancji obwodu i może zmniejszyć mierzony prąd.

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Amperomierz - dostęp 2026-03-01
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Ammeter - dostęp 2026-03-01
  • https://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-8/ammeter-design/ - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Instrukcje obsługi multimetrów (sekcja: pomiar prądu i bezpieczniki wejściowe)
  • Podręczniki/opracowania z elektrotechniki: przyrządy pomiarowe i metrologia
  • Ćwiczenia laboratoryjne: pomiar prądu w obwodach DC/AC i wpływ rezystancji wewnętrznej

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego