Номер 3, страница 60 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

V. Электрический ток. Считаем и сравниваем - номер 3, страница 60.

Условие.

3. Укажите, какой из амперметров позволит более точно определить силу тока в цепи, равную $3 \text{ мА}$. Аргументируйте свой ответ.

Решение.

Дано:

Измеряемая сила тока $I = 3$ мА.
Представлены три амперметра с различными шкалами.

Перевод в систему СИ:

$I = 3 \text{ мА} = 3 \cdot 10^{-3} \text{ А} = 0.003 \text{ А}$.

Найти:

Какой из амперметров позволит наиболее точно измерить силу тока $\text{I}$.

Решение:

Точность измерения аналоговым прибором зависит от цены деления его шкалы. Чем меньше цена деления, тем выше точность измерения. Погрешность измерения обычно принимают равной половине цены деления. Для наиболее точного измерения необходимо выбрать прибор, предел измерения которого близок к измеряемой величине, но превышает ее. Определим цену деления для каждого из амперметров.

Амперметр 1 (левый)

Предел измерения этого амперметра – $\text{1}$ А. Шкала проградуирована в амперах (А). Найдем цену деления $C_1$. Между отметками $\text{0}$ и $0.5$ А находится 10 делений.
$C_1 = \frac{0.5 \text{ А} - 0 \text{ А}}{10} = 0.05 \text{ А} = 50 \text{ мА}$.
Измеряемая величина $\text{3}$ мА значительно меньше цены деления этого прибора ($3 \text{ мА} \ll 50 \text{ мА}$). Стрелка прибора практически не отклонится от нулевого значения, что делает точное измерение невозможным.

Амперметр 2 (средний)

Предел измерения этого амперметра – $\text{5}$ мА. Шкала проградуирована в миллиамперах (мА). Найдем цену деления $C_2$. Между отметками $\text{0}$ и $2.5$ мА находится 5 делений.
$C_2 = \frac{2.5 \text{ мА} - 0 \text{ мА}}{5} = 0.5 \text{ мА}$.
Предел измерения ($\text{5}$ мА) больше измеряемой величины ($\text{3}$ мА), а цена деления ($0.5$ мА) позволяет с высокой точностью определить значение. Сила тока $\text{3}$ мА будет соответствовать отклонению стрелки на $3 \text{ мА} / 0.5 \text{ мА/дел} = 6$ делений. Это позволяет провести наиболее точное измерение.

Амперметр 3 (правый)

Предел измерения этого амперметра – $\text{5}$ А. Шкала проградуирована в амперах (А). Найдем цену деления $C_3$. Между отметками $\text{0}$ и $2.5$ А находится 5 делений.
$C_3 = \frac{2.5 \text{ А} - 0 \text{ А}}{5} = 0.5 \text{ А} = 500 \text{ мА}$.
Измеряемая величина $\text{3}$ мА значительно меньше цены деления этого прибора ($3 \text{ мА} \ll 500 \text{ мА}$). Как и в первом случае, стрелка практически не отклонится, и провести точное измерение будет невозможно.

Сравнивая три прибора, мы видим, что амперметр 2 (средний) имеет наименьшую цену деления ($0.5$ мА) и его предел измерения ($\text{5}$ мА) наиболее подходит для измерения силы тока $\text{3}$ мА. Следовательно, он обеспечит наибольшую точность.

Ответ: Наиболее точно определить силу тока, равную $\text{3}$ мА, позволит амперметр, изображенный посередине. Его предел измерения составляет $\text{5}$ мА, а цена деления равна $0.5$ мА, что является наименьшим значением среди представленных приборов и оптимально подходит для измерения данной величины тока.