Цепи
Схема с приборами
Амперметр показывает ток; вольтметр — напряжение
Схема с приборами — интерактивная симуляция (Цепи). Амперметр показывает ток; вольтметр — напряжение Бесплатная виртуальная физическая лаборатория в браузере с живыми измерениями в СИ и сопровождаемым туром.
Правильное включение приборов
Амперметр последовательно измеряет ток; вольтметр параллельно измеряет напряжение на элементе.
Приборы идеализированы: у амперметра ~0 Ω сопротивления, у вольтметра ~∞ Ω.
- Амперметр последовательно → I
- Вольтметр параллельно → V
Краткое описание исследования
Спланируйте вопрос до открытия лаборатории
Краткое описание повторяет предрендеренную страницу: движущий вопрос, конкурирующие прогнозы, роли переменных, определяющие законы, ход работы, анализ и задания для развития остаются видимыми и в этом порядке.
Движущий вопрос
Амперметр (последовательно) и вольтметр (параллельно) добавлены в простую резисторную цепь для измерения. Меняют ли сами приборы поведение цепи?
Прогнозы для взвешивания
- Да — добавление приборов всегда меняет ток и напряжение, которые вы пытаетесь измерить.
- Зависит от того, какое сопротивление вы испытываете.
- Нет — идеальный амперметр имеет нулевое сопротивление, идеальный вольтметр бесконечное, поэтому ни один не возмущает цепь.
Роли переменных
Что вы задали:
- Сопротивление R1 (Ω)
Что вы измеряете:
- Показание вольтметра V (V)
- Показание амперметра I (A)
Как идёт исследование
- Откройте пресет схемы с приборами и нажмите «Сброс». Амперметр стоит последовательно с R1; вольтметр — параллельно R1.
- Включите показания амперметра и вольтметра.
- Задайте значение R1 для каждой пробы и запишите показание амперметра.
Определяющее уравнение
Поведение идеальных приборов — V = I·R
Идеальный амперметр (0 Ω), включённый последовательно, не добавляет сопротивления в контур, а идеальный вольтметр (∞ Ω), включённый параллельно, не потребляет тока — вместе они позволяют считать истинные ток и напряжение цепи, не возмущая её.
Что печатный рабочий лист предлагает учащимся вывести
- Для одной пробы вычислите I = E/R1 при E = 9 В. Сравните с таблицей. Заметьте: показание вольтметра остаётся 9 В в каждой пробе — объясните почему.
- Идеальный амперметр имеет 0 Ω, поэтому не создаёт падения напряжения — полная ЭДС батареи ложится на R1 независимо от его значения. Объясните, почему показание вольтметра не меняется, хотя меняются R1 и ток.
Где это проявляется за пределами лаборатории
- У реального амперметра малое, но ненулевое сопротивление, у реального вольтметра большое, но конечное. При очень малом R1 сопротивление реального (неидеального) амперметра становится важнее или неважнее по сравнению с R1?
- Этот эксперимент ставит амперметр последовательно, вольтметр параллельно — единственное включение, не возмущающее цепь. Смотрите эксперимент с переставленными приборами, чтобы узнать, что не так при обратном включении.
- 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
- Добро пожаловать к схеме с приборами
- Выберите резистор
- Нажмите Play
- Два показания
- Откройте панель свойств
- Готово!
Откройте интерактивную симуляцию, чтобы собрать сцену, нажать Play и исследовать с живыми измерениями и сопровождаемым туром.
Открыть интерактивную лабораторию →