Sukeisti matuokliai: dažna jungimo klaida

1 · Spėk

Jei voltmetras netyčia prijungtas nuosekliai (kur turėtų eiti ampermetras), o ampermetras lygiagrečiai (kur turėtų eiti voltmetras), kas atsitinka rezistoriaus srovei, kad ir kokią varžą rinktumeisi?

• Srovė visada nulinė — nuosekliojo voltmetro milžiniška varža visiškai blokuoja grandinę.
• Grandinė vis dar veikia normaliai, tiesiog rodmenys mažiau tikslūs.
• Srovė tampa pavojingai didelė.

2 · Paruošk

1. Atidaryk „Sukeisti matuokliai“ eksperimentą ir spausk Atstatyti. Voltmetras (neteisingai) nuosekliai; ampermetras (neteisingai) lygiagrečiai per rezistorių.
2. Įjunk srovės rodmuo ant rezistoriaus.
3. Nustatyk R1 reikšmę kiekvienam bandymui ir užsirašyk rezistoriaus srovę.

3 · Rink duomenis

Braišyk srovę I (y ašis) prieš R1 (x ašis) savo trims bandymams. Ar linija lygi ties nuliu?

4 · Analizuok

1. Idealus voltmetras nuosekliai veikia kaip atvira grandinė (iš esmės begalinė varža), todėl jokia srovė negali tekėti niekur kontūre, nepriklausomai nuo R1 reikšmės.
2. Paaiškink, kodėl nuoseklusis voltmetras — skirtas matuoti neimdamas srovės — vietoj to blokuoja visą srovę, kai jis vienintelis prieinamas kelias, ir kodėl rezistoriaus įtampa dėl to irgi rodo nulį.

5 · Išplėsk

1. Lygiagrečias ampermetras (0 Ω) iš tikrųjų trumpai sujungia rezistorių: srovė pirmenybę teikia keliui per ampermetrą vietoj R1. Realioje grandinėje su ne idealu (bet vis tiek žemos varžos) ampermetru ši klaida gali imti pavojingai didelę srovę ir sugadinti matuoklį. Paaiškink, kodėl „matuok srovę ampermetru lygiagrečiai“ yra realus jungimo pavojus, o ne teorinė keistenybė.
2. Jei sukūrei grandinę ir randi nulinę srovę visur su gerai veikiančia baterija, ką tau pasakytų voltmetro išdėstymo patikrinimas apie galimą jungimo klaidą?

Fizika už šio eksperimento

← Grįžti prie eksperimento

138 nemokami spausdinami fizikos darbo lapai