مدارها
مترهای درست گذاشتهشده
آمپرسنج سری (جریان را میخواند)، ولتمتر موازی بر سر مقاومت (ولتاژ را میخواند). این روش درست اندازهگیری است.
مترهای درست گذاشتهشده — شبیهسازی تعاملی مدارها. آمپرسنج سری (جریان را میخواند)، ولتمتر موازی بر سر مقاومت (ولتاژ را میخواند). این روش درست اندازهگیری است. آزمایشگاه مجازی فیزیکِ رایگانِ مرورگری با اندازهگیریهای زندهٔ SI و آموزش هدایتشده.
سنجش درست V و I
آمپرسنج را برای جریان سری و ولتمتر را برای ولتاژ موازی بر سر مقاومت بگذارید.
این چیدمان استاندارد آزمایشگاه است. آمپرسنج جریان حلقه را میبرد؛ ولتمتر اختلاف پتانسیل دو سر مقاومت را حس میکند.
- آمپرسنج سری
- ولتمتر موازی
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 درست جریان و ولتاژ مقاومت، آمپرسنج باید سری و ولتمتر موازی باشد. اگر مترها را اینگونه بچینید، مدار دقیقاً طوری رفتار میکند که انگار مترها نیستند؟
پیشبینیهایی که باید سنجیده شوند
- نه — هر چینشی از متر، مدار را کمی تغییر میدهد.
- به مقدار مقاومت بستگی دارد.
- بله — مترهای ایدهآلِ درستجایگذاشته، جریان و ولتاژ مدار را اصلاً تغییر نمیدهند.
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 مترهای درست 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
چینش درست متر — V = I·R
آمپرسنج جریان را میسنجد، پس باید بخشی از مسیر جریان باشد — به سری بسته شود. ولتمتر اختلاف ولتاژ دو نقطه را میسنجد، پس باید موازی بر سر همان دو نقطه باشد و جریان خودش ناچیز باشد.
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 و تأیید کنید ولتسنج در هر آزمایش عدد 9 V را نشان میدهد، فارغ از R1.
- با 0 Ω بودن آمپرسنج و ∞ Ω بودن ولتمتر توضیح دهید چرا این چینی اجازه میدهد جریان و ولتاژ واقعی مقاومت را بدون هیچ آشفتگی بخوانید.
کجا غیر از آزمایشگاه خودش را نشان میدهد
- آزمایش مترهای جابهجا را ببینید تا بدانید اگر جای آمپرسنج و ولتمتر بهاشتباه عوض شود چه میشود. پیش از دیدن، پیشبینی کنید جابهجایی مدار را صفر-جریان، صفر-ولتاژ یا چیز دیگری میکند.
- مالتیمترهای دیجیتال مدرن آمپرسنج و ولتمتر ایدهآل را خیلی خوب تقریب میزنند (بهترتیب مقاومت درونی بسیار پایین و بسیار بالا). چرا متر قدیمیتر و کمدقتتر ممکن است قرائتی محسوساً متفاوت از مقدار واقعی مدار بدهد؟
- 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 مترهای درست خوش آمدید
- انتخاب مقاومت
- Play را بفشارید
- به قرائتها اعتماد کنید
- 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.