KWALIFIKACJA ELM3 - STYCZEŃ 2012

PYTANIE NR 28.
Aby zapewnić dokładny pomiar natężenia prądu elektrycznego w układach mechatronicznych należy użyć amperomierza
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Amperomierz włącza się szeregowo, więc jego rezystancja wewnętrzna dodaje się do rezystancji obwodu i zmienia mierzony prąd.
Aby ograniczyć wpływ przyrządu (spadek napięcia na mierniku i zaniżenie prądu), amperomierz powinien mieć możliwie małą rezystancję wewnętrzną.

Pełne wyjaśnienie:

Amperomierz służy do pomiaru natężenia prądu i w praktyce włącza się go szeregowo z elementem/gałęzią, w której płynie mierzony prąd. To oznacza, że przyrząd staje się częścią obwodu i jego rezystancja wewnętrzna wpływa na warunki pracy układu.

Jeżeli rezystancja wewnętrzna amperomierza jest zbyt duża, to:

  • zwiększa się całkowita rezystancja obwodu,
  • pojawia się dodatkowy spadek napięcia na mierniku,
  • rzeczywisty prąd w obwodzie maleje w porównaniu do sytuacji bez przyrządu,
  • wynik pomiaru jest obarczony większym błędem (bo mierzysz prąd "zmieniony" przez sam pomiar).

Dlatego poprawne jest wymaganie, aby amperomierz miał jak najmniejszą rezystancję wewnętrzną – wtedy obciążenie obwodu przez miernik jest minimalne, a pomiar bardziej "nieinwazyjny".

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "z rezystancją wewnętrzną o dowolnej wartości" – to błąd, bo rezystancja miernika ma wpływ na prąd w obwodzie szeregowym; ignorowanie tego prowadzi do dużych przekłamań.
  • "z rezystancją wewnętrzną równą rezystancji odbiornika" – takie "dopasowanie" nie jest celem w pomiarze prądu; przy rezystancji porównywalnej z odbiornikiem prąd może spaść nawet istotnie, więc pomiar staje się mało wiarygodny.
  • "z jak największą rezystancją wewnętrzną" – to cecha pożądana raczej dla pomiaru napięcia (woltomierz), nie prądu; tutaj zwiększa błąd przez silniejsze obciążenie obwodu.

Wskazówka egzaminacyjna: zapamiętaj zasadę: przyrząd podłączany równolegle powinien mieć dużą rezystancję (żeby nie "zabierał" prądu), a przyrząd podłączany szeregowo powinien mieć rezystancję małą (żeby nie "dławił" prądu).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Rezystancja wewnętrzna amperomierza to opór elektryczny, jaki wnosi sam miernik do obwodu, gdy mierzysz prąd. Ponieważ amperomierz włącza się szeregowo, ta rezystancja zwiększa całkowity opór obwodu i może zmniejszać prąd, powodując błąd pomiaru.
Mała rezystancja wewnętrzna ogranicza wpływ miernika na badany układ. Zmniejsza dodatkowy spadek napięcia na przyrządzie i sprawia, że prąd w obwodzie jest możliwie zbliżony do prądu, który płynąłby bez podłączonego miernika.
Amperomierz włącza się szeregowo w gałęzi, w której ma być mierzony prąd. W praktyce oznacza to przerwanie obwodu i wstawienie miernika w tor prądowy. Trzeba też dobrać właściwy zakres i gniazdo prądowe w multimetrze.
Tak. Ponieważ miernik jest włączony szeregowo, jego rezystancja zwiększa rezystancję całego toru. To może zmienić prąd w obwodzie (zwykle go zmniejszyć), a więc mierzysz prąd "po modyfikacji" spowodowanej samym pomiarem.
Amperomierz (szeregowo) powinien mieć małą rezystancję wewnętrzną, aby nie ograniczać prądu. Woltomierz (równolegle) powinien mieć dużą rezystancję wejściową, aby nie pobierać istotnego prądu z mierzonego obwodu i nie zaniżać napięcia.
Duża rezystancja wewnętrzna w szeregu działa jak dodatkowy opornik: zwiększa spadek napięcia na mierniku i zmniejsza prąd w obwodzie. To pogarsza dokładność pomiaru, bo wynik nie odpowiada warunkom pracy układu przed włączeniem miernika.
Obciążenie pomiarowe to zmiana pracy obwodu spowodowana podłączeniem przyrządu. W pomiarze prądu obciążeniem jest rezystancja wewnętrzna amperomierza dołączona szeregowo, która może zmienić prąd. Im mniejsze obciążenie, tym wierniejszy pomiar.
Cęgi prądowe stosuje się, gdy nie chcesz rozłączać obwodu (np. w szafach sterowniczych, podczas uruchomień) albo gdy prądy są duże. Pomiar jest wtedy mniej inwazyjny, bo nie wprowadzasz rezystancji szeregowej miernika do obwodu.
Częste błędy to: włączenie miernika równolegle (zwarcie), wybór złego gniazda (np. V zamiast A), zły zakres, brak sprawdzenia bezpiecznika w torze prądowym oraz nieuwzględnienie spadku napięcia na mierniku przy niskonapięciowych układach sterowania.
Utrwal zasady: szeregowo = mała rezystancja, równolegle = duża rezystancja. Przećwicz na schematach, gdzie wpiąć miernik, oraz w praktyce: wybór gniazd, zakresów i ocena, czy pomiar może zaburzyć pracę układu mechatronicznego.
info

Około 68% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Źródła:

  • Wikipedia: "Ammeter" (sekcja: Internal resistance / ideal ammeter), https://en.wikipedia.org/wiki/Ammeter - dostęp 2026-02-27

Materiały:

  • Podręcznik podstaw elektrotechniki: dział o przyrządach pomiarowych analogowych i cyfrowych
  • Materiały dydaktyczne z metrologii elektrycznej (błędy pomiaru, obciążenie obwodu)
  • Instrukcje obsługi multimetrów (opis wejść prądowych, boczników i bezpieczników)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego