Elektroķēdes

Ķēde ar mērierīcēm

Ampermetrs rāda strāvu; voltmetrs rāda spriegumu

Ķēde ar mērierīcēm — interaktīva Elektroķēdes simulācija. Ampermetrs rāda strāvu; voltmetrs rāda spriegumu Bezmaksas virtuālā fizikas laboratorija pārlūkā ar dzīviem SI mērījumiem un vadītu pamācību.

Pareiza mērierīču novietojuma

Ampermetrs secībā mēra strāvu; voltmetrs paralēli mēra spriegumu pāri komponentei.

Mērierīces ir idealizētas: ampermetram ir ~0 Ω pretestība, un voltmetram ~∞ Ω.

• Ampermetrs secībā → I
• Voltmetrs paralēli → V

Izpētes kopsavilkums

Izplāno jautājumu, pirms atver laboratoriju

Īss apraksts atspoguļo iepriekšrenderēto lapu: virzošais jautājums, konkurējošās prognozes, mainīgo lielumu lomas, noteicošie likumi, iestatījums, analīze un paplašinājuma jautājumi paliek redzami un šajā secībā.

Virzošais jautājums

Ampermetrs (secībā) un voltmetrs (paralēli) tiek pievienoti vienkāršai rezistora ķēdei, lai to izmērītu. Vai mērierīces pašas maina ķēdes uzvedību?

Prognozes, ko svērt

• Jā — mērierīču pievienošana vienmēr maina strāvu un spriegumu, ko tu mēģini izmērīt.
• Tas atkarīgs no tā, kuru rezistora vērtību tu testē.
• Nē — ideālam ampermetram ir nulles pretestība, un ideālam voltmetram bezgalīga pretestība, tāpēc neviens netraucē ķēdi.

Lielumu lomas

Ko tu iestati:

• Pretestība R1 (Ω)

Ko tu mēri:

• Voltmetra rādījums V (V)
• Ampermetra rādījums I (mA)

Kā izpēte norit

1. Atver mērīšanas eksperimentu un nospied Atiestatīt. Ampermetrs sēž secībā ar R1; voltmetrs sēž paralēli pāri R1.
2. Ieslēdz gan ampermetra, gan voltmetra rādījumus.
3. Iestati R1 vērtību katram mēģinājumam un ieraksti ampermetra rādījumu.

Noteicošais vienādojums

Ideāla mērierīces uzvedība — V = I·R

Ideāls ampermetrs (0 Ω), novietots secībā, nepievieno pretestību cilpai, un ideāls voltmetrs (∞ Ω), novietots paralēli, nevelk strāvu — kopā tie ļauj nolasīt ķēdes īsto strāvu un spriegumu, to netraucējot.

Ko drukājamā darba lapa liek skolēniem izrēķināt

• Vienam mēģinājumam izrēķini I = E/R1 ar E = 9 V. Salīdzini ar tabulu. Ievēro, ka voltmetra rādījums paliek 9 V katrā mēģinājumā — izskaidro, kāpēc.
• Ideālam ampermetram ir 0 Ω, tāpēc tas nezaudē spriegumu — pilnā baterijas EMF parādās pāri R1 neatkarīgi no R1 vērtības. Izskaidro, kāpēc tas nozīmē, ka voltmetra rādījums nekad nemainās, kaut R1 (un strāva) mainās.

Kur tas parādās ārpus laboratorijas

• Īstam ampermetram ir maza, bet nenulles pretestība, un īstam voltmetram liela, bet galīga pretestība. Ļoti mazam R1, vai īsta (neideāla) ampermetra pretestība sāktu nozīmēt vairāk vai mazāk salīdzinājumā ar R1?
• Šis eksperiments novieto ampermetru secībā un voltmetru paralēli — vienīgais novietojums, kas netraucē ķēdi. Skaties samainīto mērierīču eksperimentā, kas notiek nepareizi, ja tās novietotas otrādi.

• 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

1. Sveicināts mērīšanas eksperimentā
2. Atlasīts rezistoru
3. Nospied „Atskaņot”
4. Divi rādījumi
5. Atver Īpašību paneli
6. Tev izdevās!

Atver interaktīvo simulāciju, lai uzbūvētu ainu, spiestu „Atskaņot“ un izpētītu to ar dzīviem mērījumiem un vadītu pamācību.

Atvērt interaktīvo laboratoriju →

Lejupielādēt darba lapu →

Oma likums