Elektros grandinės
Grandinė su matuokliais
Ampermetras rodo srovę; voltmetras — įtampą
Grandinė su matuokliais — interaktyvi Elektros grandinės simuliacija. Ampermetras rodo srovę; voltmetras — įtampą Nemokama naršyklės virtuali fizikos laboratorija su gyvais SI matavimais ir vedama instrukcija.
Teisingas matuoklių išdėstymas
Ampermetras nuosekliai matuoja srovę; voltmetras lygiagrečiai matuoja įtampą per komponentą.
Matuokliai idealizuoti: ampermetro varža ~0 Ω, voltmetro ~∞ Ω.
- Ampermetras nuosekliai → I
- Voltmetras lygiagrečiai → V
Tyrimo santrauka
Suplanuok klausimą dar prieš atidarydamas laboratoriją
Santrauka atspindi iš anksto sugeneruotą puslapį: pagrindinis klausimas, konkuruojantys spėjimai, kintamųjų vaidmenys, valdantys dėsniai, sąranka, analizė ir pratęsimo raginimai išlieka matomi ir būtent šia tvarka.
Pagrindinis klausimas
Ampermetras (nuosekliai) ir voltmetras (lygiagrečiai) pridėti prie paprastos rezistoriaus grandinės jos išmatuoti. Ar patys matuokliai keičia grandinės elgseną?
Svarstytini spėjimai
- Taip — matuoklių pridėjimas visada keičia srovę ir įtampą, kuriuos bandai išmatuoti.
- Priklauso nuo to, kurią rezistoriaus reikšmę testuoji.
- Ne — idealus ampermetras turi nulinę varžą, o idealus voltmetras begalinę, tad nė vienas netrikdo grandinės.
Kintamųjų vaidmenys
Ką tu nustatai:
- Varža R1 (Ω)
Ką tu matauji:
- Voltmetro rodmuo V (V)
- Ampermetro rodmuo I (A)
Kaip vyksta tyrimas
- Atidaryk „Idealūs matuokliai“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Ampermetras sėdi nuosekliai su R1; voltmetras — lygiagrečiai per R1.
- Įjunk abu ampermetro ir voltmetro rodmenis.
- Nustatyk R1 reikšmę kiekvienam bandymui ir užsirašyk ampermetro rodmenį.
Valdančioji lygtis
Idealioji matuoklių elgsena — V = I·R
Idealus ampermetras (0 Ω), pastatytas nuosekliai, neprideda varžos prie kontūro, o idealus voltmetras (∞ Ω), pastatytas lygiagrečiai, neima srovės — kartu jie leidžia skaityti grandinės tikrąją srovę ir įtampą be trukdymo.
Ką spausdinamasis darbo lapas prašo mokinių apskaičiuoti
- Vienam bandymui apskaičiuok I = E/R1 naudodamas E = 9 V. Palygink su lentele. Pastebėk, kad voltmetro rodmuo lieka 9 V kiekviename bandyme — paaiškink kodėl.
- Idealus ampermetras turi 0 Ω, tad jis nemeta įtampos — visa baterijos EMF atsiranda per R1 nepriklausomai nuo R1 reikšmės. Paaiškink, kodėl tai reiškia, kad voltmetro rodmuo niekada nesikeičia, kai keičiasi R1 (ir srovė).
Kur tai pasirodo už laboratorijos ribų
- Realus ampermetras turi mažą, bet nenulinę varžą, o realus voltmetras — didelę, bet baigtinę. Labai mažam R1 ar realaus (idealau) ampermetro varža pradėtų reikšti daugiau ar mažiau, lyginant su R1?
- Šis eksperimentas stato ampermetrą nuosekliai ir voltmetrą lygiagrečiai — vienintelis išdėstymas, netrikdantis grandinės. Žiūrėk „Sukeisti matuokliai“ eksperimentą, kas nutinka, kai jie sudedami atvirkščiai.
- 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
- Sveiki atvykę prie matuojamos grandinės
- Pasirink rezistorių
- Spausk Leisti
- Du skaitymai
- Atidaryk Savybių skydą
- Tau pavyko!
Atidaryk interaktyvią simuliaciją, sukurk sceną, spausk Leisti ir tyrinėk su gyvais matavimais bei vedama instrukcija.
Atidaryk interaktyvią laboratoriją →