回路
計器付き回路
電流計は電流、電圧計は電圧を読む
計器付き回路 — インタラクティブな回路シミュレーション。電流計は電流、電圧計は電圧を読む ブラウザで使える無料の仮想物理実験室。SI 単位のライブ測定とガイド付きチュートリアルを備えています。
正しい計器配置
電流計を直列に入れると電流を、電圧計を並列に入れると素子両端の電圧を測定できます。
計器は理想化されています：電流計の内部抵抗は約 0 Ω、電圧計は約 ∞ Ω です。
- 電流計は直列 → I
- 電圧計は並列 → V
捜査概要
ラボを開く前に質問を計画する
このブリーフは事前レンダリングされたページを反映しています。探究の問い、競合する予測、変数の役割、支配する法則、設定、分析と発展の問いを、この順序で表示します。
運転に関する質問
単純な抵抗回路を測るため、電流計（直列）と電圧計（並列）を加えます。メーター自身が回路の動作を変えるでしょうか？
検討する予測
- はい。メーターを加えると測ろうとする電流と電圧は必ず変わります。
- 試す抵抗値によります。
- いいえ。理想電流計は抵抗0、理想電圧計は抵抗無限大なので回路を乱しません。
可変的な役割
設定するもの：
- 抵抗 R1 (Ω)
測定するもの：
- 電圧計の読み V (V)
- 電流計の読み I (A)
実験の進め方
- metered-resistor プリセットを開いて Reset を押します。電流計は R1 と直列、電圧計は R1 の両端に並列です。
- 電流計と電圧計の両読み出しを有効にします。
- 各試行で R1 を設定し、電流計の値を記録します。
支配方程式
理想メーターの動作 — V = I·R
直列の理想電流計（0 Ω）はループに抵抗を加えず、並列の理想電圧計（∞ Ω）は電流を引きません。回路を乱さず真の電流と電圧を読めます。
印刷用ワークシートで生徒が求めるもの
- E = 9 V を用いて I = E/R1 を計算し、表と比較します。電圧計の読みが全試行で9 Vのままの理由も説明します。
- 理想電流計は0 Ωなので電圧を落とさず、R1 の値に関係なく電池起電力全体が R1 にかかります。R1 と電流が変わっても電圧計が変わらない理由を説明します。
実験以外での活用
- 実際の電流計には小さいが0でない抵抗、電圧計には大きいが有限の抵抗があります。R1 が非常に小さいと、非理想電流計の抵抗は R1 に対して重要になりますか？
- この実験は電流計を直列、電圧計を並列に置きます。これだけが回路を乱さない配置です。逆配置で何が起こるかは meters-swapped 実験を見ます。
- 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
- 計器付き抵抗へようこそ
- 抵抗を選択
- 再生
- 2つの読み取り
- インスペクターを開く
- 完了です！
インタラクティブなシミュレーションを開いてシーンを構築し、再生ボタンを押し、リアルタイム測定とガイド付きチュートリアルで探索しましょう。