Ιδανικά όργανα: Αμπερόμετρα και βολτόμετρα δεν διαταράσσουν το κύκλωμα

1 · Πρόβλεψε

Αμπερόμετρο (σε σειρά) και βολτόμετρο (παράλληλα) προστίθενται σε απλό κύκλωμα αντιστάτη για να το μετρήσουν. Αλλάζουν τα ίδια τα όργανα τη συμπεριφορά του κυκλώματος;

• Ναι — η προσθήκη οργάνων πάντα αλλάζει την ένταση και την τάση που προσπαθείς να μετρήσεις.
• Εξαρτάται από ποια τιμή αντιστάτη δοκιμάζεις.
• Όχι — ιδανικό αμπερόμετρο έχει μηδενική αντίσταση και ιδανικό βολτόμετρο άπειρη αντίσταση, ώστε κανένα δεν διαταράσσει το κύκλωμα.

2 · Διάταξη

1. Άνοιξε την προεπιλογή metered-resistor και πάτησε Επαναφορά. Το αμπερόμετρο κάθεται σε σειρά με το R1· το βολτόμετρο κάθεται παράλληλα πάνω στο R1.
2. Ενεργοποίησε και τις ενδείξεις αμπερομέτρου και βολτρομέτρου.
3. Ρύθμισε την τιμή του R1 για κάθε δοκιμή και κατέγραψε την ένδειξη αμπερομέτρου.

3 · Συλλογή Δεδομένων

Χαράξε την ένδειξη αμπερομέτρου I (άξονας y) έναντι του 1/R1 (άξονας x) για τις τρεις δοκιμές σου.

4 · Ανάλυση

1. Για μία δοκιμή, υπολόγισε I = E/R1 χρησιμοποιώντας E = 9 V. Σύγκρινε με τον πίνακα. Πρόσεξε ότι η ένδειξη βολτρομέτρου μένει 9 V σε κάθε δοκιμή — εξήγησε γιατί.
2. Ιδανικό αμπερόμετρο έχει 0 Ω, ώστε δεν πέφτει καμία τάση — η πλήρης EMF μπαταρίας εμφανίζεται πάνω στο R1 ανεξαρτήτως της τιμής του R1. Εξήγησε γιατί αυτό σημαίνει ότι η ένδειξη βολτρομέτρου δεν αλλάζει ποτέ ακόμη καθώς το R1 (και η ένταση) αλλάζουν.

5 · Επέκταση

1. Πραγματικό αμπερόμετρο έχει μικρή αλλά μη μηδενική αντίσταση, και πραγματικό βολτόμετρο μεγάλη αλλά πεπερασμένη αντίσταση. Για πολύ μικρό R1, η αντίσταση πραγματικού (μη-ιδανικού) αμπερομέτρου θα άρχιζε να παίζει μεγαλύτερο ή μικρότερο ρόλο σε σύγκριση με το R1;
2. Αυτό το πείραμα τοποθετεί το αμπερόμετρο σε σειρά και το βολτόμετρο παράλληλα — τη μοναδική τοποθέτηση που δεν διαταράσσει το κύκλωμα. Δες το πείραμα meters-swapped για τι πάει στραβά αν τοποθετηθούν με τον αντίστροφο τρόπο.

Η Φυσική Πίσω από Αυτό το Πείραμα

← Πίσω στο πείραμα

138 δωρεάν εκτυπώσιμα φύλλα εργασίας φυσικής