Električni krogi
Zamenjani merilniki (česa ne delati)
Voltmetr zaporedno (idealno odprt) zatre tok na ~0 A; ampermetr vzporedno (idealna kratka stika) obide upornik. Zato morata biti merilnika obratno postavljena.
Zamenjani merilniki (česa ne delati) — interaktivna simulacija Električni krogi. Voltmetr zaporedno (idealno odprt) zatre tok na ~0 A; ampermetr vzporedno (idealna kratka stika) obide upornik. Zato morata biti merilnika obratno postavljena. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.
Zamenjani merilniki (česa ne delati)
Voltmetr zaporedno zatre tok; ampermetr vzporedno kratko stika upornik.
Idealna merilnika napako povečata: z voltmetrom zaporedno teče skoraj nič toka.
- Voltmetr zaporedno → I ≈ 0
- Ampermetr vzporedno → V_R ≈ 0
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
Če je voltmetr pomotoma stkani zaporedno (kjer bi moral iti ampermetr) in ampermetr vzporedno (kjer bi moral iti voltmetr), kaj se zgodi s tokom upornika, ne glede na to, kateri upor izbereš?
Predvidevanja za pretehtanje
- Tok je vedno nič — ogromen upor zaporednega voltmetra popolnoma blokira krog.
- Krog še vedno deluje normalno, le z manj natančnimi odčitki.
- Tok postane nevarno velik.
Vloge spremenljivk
Kaj nastaviš:
- Upor R1 (Ω)
Kaj izmeriš:
- Tok upornika I (A)
Kako poteka preiskava
- Odpri prednastavitev meters-swapped in pritisni Ponastavi. Voltmetr je (napačno) zaporedno; ampermetr je (napačno) vzporedno čez upornik.
- Omogoči odčitek toka na uporniku.
- Nastavi vrednost R1 za vsak poskus in zabeleži tok upornika.
Vodilna enačba
Zakaj je postavitev merilnikov pomembna — V = I·R
Zelo visok upor voltmetra je v redu vzporedno (kjer potegne zanemarljiv tok), a postane učinkovit odprt krog, če je postavljen zaporedno. Zelo nizek upor ampermetra je v redu zaporedno, a postane učinkovit kratek stik, če je postavljen vzporedno.
Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati
- Idealen voltmetr zaporedno deluje kot odprt krog (praktično neskončen upor), zato nikjer v zanki ne more teči tok, ne glede na vrednost R1.
- Razloži, zakaj zaporedni voltmetr — mišljen meriti brez vlečenja toka — namesto tega blokira ves tok, ko je edina razpoložljiva pot, in zakaj napetost upornika zato bere tudi nič.
Kje se to pokaže onkraj laboratorija
- Vzporedni ampermetr (0 Ω) dejansko kratko stavka upornik: tok raje teče skozi ampermetr namesto skozi R1. V pravem krogu z neidealnim (a še vedno nizkoupornim) ampermetrom lahko ta napaka potegne nevarno velik tok in poškoduje merilnik. Razloži, zakaj je „meri tok z ampermetrom vzporedno“ resnična žična nevarnost, ne le teoretična zanimivost.
- Če bi zgradil krog in povsod našel nič toka s pravilno delujočo baterijo, kaj bi ti preverjanje postavitve voltmetra povedalo o možni napaki v žičenju?
- 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
- Dobrodošli pri zamenjanih merilnikih
- Izberi upornik
- Pritisni Predvajaj
- Napačna postavitev
- Odpri ploščo Lastnosti
- Uspelo ti je!
Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.
Odpri interaktivni laboratorij →