Obvody
Vymenené prístroje (ako to nerobiť)
Voltmeter sériovo (ideálne otvorený) blokuje prúd na ~0 A; ampérmeter paralelne (ideálny skrat) obíde rezistor. Preto prístroje musia byť zapojené naopak.
Vymenené prístroje (ako to nerobiť) — interaktívna simulácia Obvody. Voltmeter sériovo (ideálne otvorený) blokuje prúd na ~0 A; ampérmeter paralelne (ideálny skrat) obíde rezistor. Preto prístroje musia byť zapojené naopak. Bezplatné virtuálne fyzikálne laboratórium v prehliadači so živými SI meraniami a sprievodcom.
Vymenené prístroje (čo nerobiť)
Voltmeter v sérii blokuje prúd; ampérmeter paralelne skratuje rezistor.
Ideálne prístroje zveličujú chybu: s voltmetrom v sérii tečie takmer nulový prúd.
- Voltmeter v sérii → I ≈ 0
- Ampérmeter paralelne → V_R ≈ 0
Prehľad skúmania
Naplánuj otázku ešte pred otvorením laboratória
Stručný opis zrkadlí predrenderovanú stránku: hlavná otázka, súťažiace predikcie, úlohy premenných, riadiace zákony, postavenie, analýza a rozširujúce podnety zostávajú viditeľné a v tomto poradí.
Hlavná otázka
Keď sa voltmeter omylom zapojí do série (kde má ísť ampérmeter) a ampérmeter paralelne (kde má ísť voltmeter), čo sa stane s prúdom rezistora bez ohľadu na to, aký odpor zvolíš?
Predikcie na zváženie
- Prúd je vždy nulový — obrovský odpor sériového voltmetra úplne blokuje obvod.
- Obvod stále funguje normálne, len s menej presnými odčítaniami.
- Prúd sa stane nebezpečne veľkým.
Úlohy premenných
Čo nastavuješ:
- Odpor R1 (Ω)
Čo meriaš:
- Prúd rezistora I (A)
Ako skúmanie prebieha
- Otvor predvolbu vymenené prístroje a stlač Resetovať. Voltmeter je (nesprávne) v sérii; ampérmeter je (nesprávne) paralelne k rezistoru.
- Zapni odčítanie prúdu na rezistore.
- Nastav hodnotu R1 pre každý pokus a zaznamenaj prúd rezistora.
Riadiaca rovnica
Prečo umiestnenie prístrojov záleží — V = I·R
Veľmi vysoký odpor voltmetra je v poriadku paralelne (kde odoberá zanedbateľný prúd), ale stáva sa efektívnym otvoreným obvodom, keď je v sérii. Veľmi nízky odpor ampérmetra je v poriadku v sérii, ale stáva sa efektívnym skratom, keď je paralelne.
Čo má študentov naučiť tlačiteľný list
- Ideálny voltmeter v sérii sa správa ako otvorený obvod (v podstate nekonečný odpor), takže žiadny prúd nemôže tiecť nikde v slučke bez ohľadu na hodnotu R1.
- Vysvetli, prečo sériový voltmeter — určený meriať bez odberu prúdu — namiesto toho blokuje celý prúd, keď je jedinou dostupnou cestou, a prečo napätie rezistora sa preto tiež číta nula.
Kde sa to objavuje mimo laboratória
- Paralelný ampérmeter (0 Ω) v skutočnosti skratuje rezistor: prúd preferenčne tečie cez ampérmeter namiesto R1. V skutočnom obvode s neideálnym (ale stále nízko odporovým) ampérmetrom môže táto chyba vyvolať nebezpečne vysoký prúd a poškodiť prístroj. Vysvetli, prečo „merať prúd ampérmetrom paralelne“ je reálne zapojovacie riziko, nie len teoretická zvedavosť.
- Keby si postavil obvod a našel nulový prúd všade s správne fungujúcou batériou, čo by ti kontrola umiestnenia voltmetra povedala o možnej zapojovacej chybe?
- 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
- Vitaj pri vymenených prístrojoch
- Vyber rezistor
- Stlač Prehrať
- Nesprávne umiestnenie
- Otvor panel Vlastnosti
- Zvládol si to!
Otvor interaktívnu simuláciu na postavenie scény, stlač Prehrať a skúmaj so živými meraniami a sprievodcom.
Otvoriť interaktívne laboratórium →