Ideālas mērierīces: ampermetri un voltmetri netraucē ķēdi
1 · Prognozē
Ampermetrs (secībā) un voltmetrs (paralēli) tiek pievienoti vienkāršai rezistora ķēdei, lai to izmērītu. Vai mērierīces pašas maina ķēdes uzvedību?
- 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.
2 · Iestati
- Atver mērīšanas eksperimentu un nospied Atiestatīt. Ampermetrs sēž secībā ar R1; voltmetrs sēž paralēli pāri R1.
- Ieslēdz gan ampermetra, gan voltmetra rādījumus.
- Iestati R1 vērtību katram mēģinājumam un ieraksti ampermetra rādījumu.
3 · Vāc datus
| Pretestība R1 (Ω) | Voltmetra rādījums V (V) | Ampermetra rādījums I (mA) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
Zīmē ampermetra rādījumu I (y ass) pret 1/R1 (x ass) saviem trim mēģinājumiem.
4 · Analizē
- 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.
5 · Paplašina
- 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.
Fizika aiz šī eksperimenta
Ideāla mērierīces uzvedība
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.
Elektroķēdes
- Oma likums: strāva, spriegums un pretestība
- Rezistori secībā: pretestības saskaitās
- Rezistori paralēli: strāva dalās
- Spuldze ar slēdzi: jaudas izkliedēšana spuldzē
- Baterijas secībā: EMF saskaitās
- Spuldzes secībā: kopīga strāva, blāvākas spuldzes
- Spuldzes paralēli: kopīgs spriegums, pilns spilgtums
- Spuldzes apvadīšana: kas notiek, kad vienu apiet
- Reostata regulators: nepārtraukti maināma pretestība
- Pareizs mērierīču novietojums: ampermetrs secībā, voltmetrs paralēli
- Samainītas mērierīces: izplatīta vadīšanas kļūda
- RC uzlāde: kondensatora eksponenciālā pieeja