مدارها
مدار مترگذاریشده
آمپرسنج جریان را میخواند؛ ولتمتر ولتاژ را میخواند
مدار مترگذاریشده — شبیهسازی تعاملی مدارها. آمپرسنج جریان را میخواند؛ ولتمتر ولتاژ را میخواند آزمایشگاه مجازی فیزیکِ رایگانِ مرورگری با اندازهگیریهای زندهٔ SI و آموزش هدایتشده.
چینش درست متر
آمپرسنجِ سری جریان را میسنجد؛ ولتمترِ موازی ولتاژ دو سر جزء را.
مترها ایدهآلسازی شدهاند: آمپرسنج مقاومت ~0 Ω و ولتمتر ~∞ Ω دارد.
- آمپرسنج سری → I
- ولتمتر موازی → V
خلاصهٔ پژوهش
پرسش را پیش از بازکردن آزمایشگاه برنامهریزی کنید
این خلاصه همان صفحهٔ از پیش رندرشده است: پرسش محوری، پیشبینیهای رقیب، نقش متغیرها، قوانین حاکم، برپاسازی، تحلیل و پرسشهای گسترش — به همین ترتیب و همیشه در دید میمانند.
پرسش محوری
برای اندازهگیری، آمپرسنج (سری) و ولتمتر (موازی) به مدار مقاومت سادهای افزوده میشوند. آیا خود مترها رفتار مدار را عوض میکنند؟
پیشبینیهایی که باید سنجیده شوند
- بله — افزودن مترها همیشه جریان و ولتاژی را که میخواهید بخوانید عوض میکند.
- به مقدار مقاومتی که میآزمایید بستگی دارد.
- نه — آمپرسنج ایدهآل مقاومت صفر و ولتمتر ایدهآل مقاومت بینهایت دارد، پس هیچیک مدار را آشفته نمیکند.
نقش متغیرها
آنچه شما تنظیم میکنید:
- مقاومت R1 (Ω)
آنچه اندازه میگیرید:
- قرائت ولتسنج V (V)
- قرائت آمپرسنج I (A)
پژوهش چگونه اجرا میشود
- پیشتنظیم مقاومتِ مترگذاریشده را باز کنید و Reset بزنید. آمپرسنج با R1 سری است؛ ولتمتر موازی بر سر R1.
- قرائتهای آمپرسنج و ولتمتر را هر دو فعال کنید.
- مقدار R1 را برای هر آزمایش تنظیم کنید و قرائت آمپرسنج را ثبت کنید.
معادلهٔ حاکم
رفتار متر ایدهآل — V = I·R
آمپرسنج ایدهآل (0 Ω) در سری هیچ مقاومتی به حلقه نمیافزاید و ولتمتر ایدهآل (∞ Ω) در موازی هیچ جریانی نمیکشد — با هم اجازه میدهند جریان و ولتاژ واقعی مدار را بیآشفتگی بخوانید.
برگهٔ کار چاپی از دانشآموزان چه میخواهد به دست آورند
- برای یک آزمایش، I = E/R1 را با E = 9 V حساب کنید. با جدول مقایسه کنید. توجه کنید قرائت ولتسنج در هر آزمایش 9 V میماند — توضیح دهید چرا.
- آمپرسنج ایدهآل 0 Ω است، پس ولتاژی نمیاندازد — نیروی محرکهٔ کامل باتری، فارغ از مقدار R1، روی R1 میافتد. توضیح دهید چرا این یعنی قرائت ولتمتر هرگز تغییر نمیکند حتی وقتی R1 (و جریان) تغییر میکند.
کجا غیر از آزمایشگاه خودش را نشان میدهد
- آمپرسنج واقعی مقاومت کوچک اما ناصفری دارد و ولتمتر واقعی مقاومت بزرگ اما متناهی. برای R1 های خیلی کوچک، مقاومت آمپرسنج واقعی (غیر ایدهآل) نسبت به R1 مهمتر میشود یا کماهمیتتر؟
- این آزمایش آمپرسنج را سری و ولتمتر را موازی میگذارد — تنها چینی که مدار را آشفته نمیکند. آزمایش مترهای جابهجا را ببینید تا بدانید برعکس چه میشود.
- 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
- به مقاومت مترگذاریشده خوش آمدید
- انتخاب مقاومت
- Play را بفشارید
- دو قرائت
- پنل ویژگیها را باز کنید
- انجامش دادید!
شبیهسازی تعاملی را باز کنید تا صحنه را بسازید، Play را بفشارید و با اندازهگیریهای زنده و آموزش هدایتشده کاوش کنید.