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?

2 · Iestati

  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.

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

  1. Vienam mēģinājumam izrēķini I = E/R1 ar E = 9 V. Salīdzini ar tabulu. Ievēro, ka voltmetra rādījums paliek 9 V katrā mēģinājumā — izskaidro, kāpēc.
  2. 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

  1. 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?
  2. 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.

← Atpakaļ pie eksperimenta

Elektroķēdes

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas