Električni krogi

Merjen krog

Ampermetr odčita tok; voltmetr odčita napetost

Merjen krog — interaktivna simulacija Električni krogi. Ampermetr odčita tok; voltmetr odčita napetost Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.

Pravilna postavitev merilnikov

Ampermetr zaporedno meri tok; voltmetr vzporedno meri napetost na komponenti.

Merilnika sta idealizirana: ampermetr ima ~0 Ω upora, voltmetr pa ~∞ Ω.

• Ampermetr zaporedno → I
• Voltmetr vzporedno → V

Oris preiskave

Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij

Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.

Vodilno vprašanje

Ampermetr (zaporedno) in voltmetr (vzporedno) sta dodana preprostemu krogu z upornikom, da ga izmerita. Ali merilnika sama spremenita obnašanje kroga?

Predvidevanja za pretehtanje

• Da — dodajanje merilnikov vedno spremeni tok in napetost, ki ju poskušaš izmeriti.
• Odvisno od tega, katero vrednost upora preizkušaš.
• Ne — idealen ampermetr ima ničeln upor in idealen voltmetr ima neskončen upor, zato nobeden ne moti kroga.

Vloge spremenljivk

Kaj nastaviš:

• Upor R1 (Ω)

Kaj izmeriš:

• Odčitek voltmetra V (V)
• Odčitek ampermetra I (A)

Kako poteka preiskava

1. Odpri prednastavitev metered-resistor in pritisni Ponastavi. Ampermetr sedi zaporedno z R1; voltmetr sedi vzporedno prek R1.
2. Omogoči oba odčitka, ampermetra in voltmetra.
3. Nastavi vrednost R1 za vsak poskus in zabeleži odčitek ampermetra.

Vodilna enačba

Obnašanje idealnih merilnikov — V = I·R

Idealen ampermetr (0 Ω), postavljen zaporedno, ne doda upora zanki, in idealen voltmetr (∞ Ω), postavljen vzporedno, ne potegne toka — skupaj ti omogočita prebrati pravi tok in napetost kroga brez motenja.

Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati

• Za en poskus izračunaj I = E/R1 z E = 9 V. Primerjaj s tabelo. Opazi, da odčitek voltmetra ostaja 9 V v vsakem poskusu — razloži zakaj.
• Idealen ampermetr ima 0 Ω, zato ne prevzame napetosti — polna EMF baterije se pojavi na R1, ne glede na vrednost R1. Razloži, zakaj to pomeni, da se odčitek voltmetra nikoli ne spremeni, tudi ko se R1 (in tok) spreminja.

Kje se to pokaže onkraj laboratorija

• Pravi ampermetr ima majhen, a neničen upor, pravi voltmetr pa velik, a končen upor. Za zelo majhen R1, ali bi upor pravega (neidealnega) ampermetra začel igrati večjo ali manjšo vlogo v primerjavi z R1?
• Ta poskus postavlja ampermetr zaporedno in voltmetr vzporedno — edina postavitev, ki ne moti kroga. Poglej poskus meters-swapped, kaj gre narobe, če sta postavljena obratno.

• 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

1. Dobrodošli pri merjenem uporniku
2. Izberi upornik
3. Pritisni Predvajaj
4. Dva odčitka
5. Odpri ploščo Lastnosti
6. Uspelo ti je!

Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.

Odpri interaktivni laboratorij →

Prenesi delovni list →

Ohmov zakon