Вериги
Разменени уреди (как да не правим)
Волтметър последователно (идеално отворен) спира тока до ~0 A; амперметър успоредно (идеално късо) заобикаля резистора. Затова уредите трябва да са разположени обратното.
Разменени уреди (как да не правим) — интерактивна симулация Вериги. Волтметър последователно (идеално отворен) спира тока до ~0 A; амперметър успоредно (идеално късо) заобикаля резистора. Затова уредите трябва да са разположени обратното. Безплатна виртуална физическа лаборатория в браузъра с живи SI измервания и упътване.
Разменени уреди (как да не правим)
Волтметър последователно спира тока; амперметър успоредно съединява резистора късо.
Идеалните уреди преувеличават грешката: почти никакъв ток не тече с волтметър последователно.
- Волтметър последователно → I ≈ 0
- Амперметър успоредно → V_R ≈ 0
Резюме на изследването
Планирай въпроса, преди да отвориш лабораторията
Краткото описание повтаря пререндерираната страница: водещият въпрос, съперничещите предсказвания, ролите на променливите, управляващите закони, постановката, анализът и разширяващите подсказки остават видими и в този ред.
Водещ въпрос
Ако волтметър случайно е свързан последователно (където амперметърът трябва да е), а амперметър успоредно (където волтметърът трябва да е), какво става с тока на резистора, независимо какво съпротивление избереш?
Предсказвания за преценка
- Токът е винаги нула — огромното съпротивление на последователния волтметър блокира изцяло веригата.
- Веригата пак работи нормално, просто с по-неточни показания.
- Токът става опасно голям.
Роли на променливите
Какво задаваш ти:
- Резистор R1 (Ω)
Какво измерваш:
- Ток на резистора I (A)
Как протича изследването
- Отвори настройката разменени уреди и натисни Нулирай. Волтметърът е (грешно) последователно; амперметърът е (грешно) успоредно на резистора.
- Включи показанието за ток на резистора.
- Задай стойността на R1 за всеки опит и запиши тока на резистора.
Управляващо уравнение
Защо разположението на уредите има значение — V = I·R
Много високото съпротивление на волтметър е добре успоредно (където тегли пренебрежим ток), но става ефективна отворена верига, ако е последователно. Много ниското съпротивление на амперметър е добре последователно, но става ефективно късо съединение, ако е успоредно.
Какво иска да изчислят учениците печатният работен лист
- Идеален волтметър последователно действа като отворена верига (по същество безкрайно съпротивление), така че никакъв ток не може да тече никъде в контура, независимо от стойността на R1.
- Обясни защо последователният волтметър — предназначен да измерва, без да тегли ток — вместо това блокира целия ток, когато е единственият наличен път, и защо напрежението на резистора също чете нула в резултат.
Къде това се появява извън лабораторията
- Успоредният амперметър (0 Ω) реално късо съединява резистора: токът протича предпочитателно през амперметъра вместо през R1. В реална верига с неидеален (но пак нискоомен) амперметър тази грешка може да изтегли опасно висок ток и да повреди уреда. Обясни защо „измервай ток с амперметър успоредно“ е реална опасност при свързване, не просто теоретична куриозност.
- Ако сглобиш верига и намериш нула ток навсякъде при правилно работеща батерия, какво би ти казала проверката на разположението на волтметъра за възможна грешка в свързването?
- AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
- IB Physics — B.5 Current and circuits
- General High School Physics — Electricity & DC circuits
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Добре дошъл при разменените уреди
- Избери резистора
- Натисни Пусни
- Грешно разположение
- Отвори панела Свойства
- Справи се!
Отвори интерактивната симулация, за да изградиш сцената, натисни Пусни и разгледай с живи измервания и насочено упътване.
Отвори интерактивната лаборатория →