Переставленные приборы: частая ошибка подключения

1 · Прогноз

Если вольтметр случайно включён последовательно (где должен быть амперметр), а амперметр параллельно (где вольтметр), что происходит с током резистора при любом сопротивлении?

• Ток всегда нулевой — огромное сопротивление последовательного вольтметра полностью блокирует цепь.
• Цепь всё ещё работает нормально, просто показания менее точны.
• Ток становится опасно большим.

2 · Подготовка

1. Откройте пресет переставленных приборов и нажмите «Сброс». Вольтметр (неверно) стоит последовательно; амперметр (неверно) параллельно резистору.
2. Включите показание тока на резисторе.
3. Задайте значение R1 для каждой пробы и запишите ток резистора.

3 · Сбор данных

Постройте ток I (ось y) против R1 (ось x) для трёх проб. Линия плоская на нуле?

4 · Анализ

1. Идеальный вольтметр последовательно действует как разрыв цепи (фактически бесконечное сопротивление), поэтому нигде в контуре не может течь ток, независимо от значения R1.
2. Объясните, почему последовательный вольтметр — созданный измерять, не потребляя тока, — вместо этого блокирует весь ток, когда он единственный доступный путь, и почему напряжение на резисторе из-за этого тоже нулевое.

5 · Развитие

1. Параллельный амперметр (0 Ω) фактически закорачивает резистор: ток предпочтительно течёт через амперметр вместо R1. В реальной цепи с неидеальным (но всё ещё низкоомным) амперметром эта ошибка может дать опасно большой ток и повредить прибор. Объясните, почему «измерять ток амперметром параллельно» — реальная опасность подключения, а не только теоретическая курьёзность.
2. Если вы собрали цепь и нашли нулевой ток везде при исправной батарее, что проверка включения вольтметра сказала бы вам о возможной ошибке подключения?

Физика этого эксперимента

← Вернуться к эксперименту