Ideálne prístroje: ampérmeter a voltmeter nevyrušujú obvod

1 · Predikuj

Ampérmeter (v sérii) a voltmeter (paralelne) sú pridané do jednoduchého rezistorového obvodu na jeho meranie. Menia samotné prístroje správanie obvodu?

2 · Priprav

  1. Otvor predvolbu meraný rezistor a stlač Resetovať. Ampérmeter sedí v sérii s R1; voltmeter sedí paralelne k R1.
  2. Zapni obe odčítania ampérmetra a voltmetra.
  3. Nastav hodnotu R1 pre každý pokus a zaznamenaj odčítanie ampérmetra.

3 · Zbieraj údaje

Odpor R1 (Ω)Odčítanie voltmetra V (V)Odčítanie ampérmetra I (A)
50.00
100.00
200.00

Zaznamenaj odčítanie ampérmetra I (os y) verzus 1/R1 (os x) pre svoje tri pokusy.

4 · Analyzuj

  1. Pre jeden pokus vypočítaj I = E/R1 s E = 9 V. Porovnaj s tabuľkou. Všimni si, že odčítanie voltmetra zostáva 9 V v každom pokuse — vysvetli prečo.
  2. Ideálny ampérmeter má 0 Ω, takže nespúšťa žiadne napätie — plné EMF batérie sa objaví na R1 bez ohľadu na hodnotu R1. Vysvetli, prečo to znamená, že odčítanie voltmetra sa nikdy nezmení, ani keď sa R1 (a prúd) mení.

5 · Rozšír

  1. Skutočný ampérmeter má malý, ale nenulový odpor a skutočný voltmeter veľký, ale konečný odpor. Pre veľmi malé R1 — začal by brať matter viac alebo menej odporu skutočného (neideálneho) ampérmetra v porovnaní s R1?
  2. Tento experiment umiestňuje ampérmeter do série a voltmeter paralelne — jediné umiestnenie, ktoré nevyrušuje obvod. Pozri experiment vymenené prístroje, čo sa pokazí, keď sú umiestnené opačne.

Fyzika za týmto experimentom

Správanie ideálnych prístrojov

Ideálny ampérmeter (0 Ω) umiestnený v sérii nepridáva do slučky žiadny odpor a ideálny voltmeter (∞ Ω) umiestnený paralelne neoberá žiadny prúd — spolu ti dovoľujú prečítať skutočný prúd a napätie obvodu bez vyrušenia.

← Späť na experiment

Obvody

138 bezplatných tlačiteľných pracovných listov z fyziky