Електричні кола

Прилади ввімкнені правильно

Амперметр послідовно (показує струм), вольтметр паралельно до резистора (показує напругу). Це правильний спосіб вимірювання.

Прилади ввімкнені правильно — інтерактивне моделювання: Електричні кола. Амперметр послідовно (показує струм), вольтметр паралельно до резистора (показує напругу). Це правильний спосіб вимірювання. Безкоштовна браузерна віртуальна фізична лабораторія з живими вимірюваннями в СІ та керованим заняттям.

Правильне вимірювання V і I

Ставте амперметр послідовно для струму та вольтметр паралельно до резистора для напруги.

Це стандартна лабораторна установка. Амперметр несе струм контуру; вольтметр зчитує різницю потенціалів на резисторі.

• A послідовно
• V паралельно

Короткий опис дослідження

Сплануйте запитання, перш ніж відкрити лабораторію

Короткий відповідає передрендереній сторінці: рушійне запитання, конкуруючі прогнози, ролі змінних, керівні закони, установка, аналіз і підсилення лишаються видимими та в цьому порядку.

Рушійне запитання

Щоб правильно виміряти струм і напругу резистора, амперметр мусить іти послідовно, а вольтметр паралельно. Якщо ви встановили прилади так, чи поводиться коло точно так, ніби приладів немає?

Прогнози для зважування

• Ні — будь-яка компоновка приладів трохи змінює коло.
• Залежить від значення резистора.
• Так — правильно розміщені ідеальні прилади взагалі не змінюють струм і напругу кола.

Ролі змінних

Що ви задаєте:

• Опір R1 (Ω)

Що ви вимірюєте:

• Показ вольтметра V (V)
• Показ амперметра I (A)

Як проходить дослідження

1. Відкрийте пресет правильних приладів та натисніть «Скинути». Амперметр послідовно з R1; вольтметр паралельно до R1.
2. Увімкніть покази і амперметра, і вольтметра.
3. Задайте значення R1 для кожного заміру та запишіть показ амперметра.

Керівне рівняння

Правильна компоновка приладів — V = I·R

Амперметр вимірює струм, тож мусить бути частиною шляху струму — послідовно. Вольтметр вимірює різницю напруг між двома точками, тож мусить бути підключений паралельно до цих точок, споживаючи нехтовний власний струм.

Що друкований робочий аркуш пропонує учням обчислити

• Для одного заміру обчисліть I = E/R1 з E = 9 V. Порівняйте з таблицею та підтвердьте, що вольтметр показує 9 V у кожному замірі незалежно від R1.
• Поясніть, використовуючи 0 Ω амперметра та ∞ Ω вольтметра, чому ця компоновка дозволяє зчитати справжні струм і напругу резистора, взагалі не турбуючи коло.

Де це трапляється за межами лабораторії

• Див. експеримент із перемкнутими приладами, щоб побачити, що станеться, якщо компоновки амперметра і вольтметра випадково поміняти місцями. Передглядом передбачте, чи зробить обмін нульовий струм, нульову напругу чи щось інше.
• Сучасні цифрові мультиметри дуже близько наближаються до ідеальних амперметра і вольтметра (відповідно надто низький і надто високий внутрішній опір). Чому старіший, менш точний прилад міг би дати показ, помітно відмінний від справжнього значення кола?

• 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. Вітаємо у правильних приладах
2. Виберіть резистор
3. Натисніть «Запустити»
4. Довіртеся показам
5. Відкрийте панель властивостей
6. У вас вийшло!

Відкрийте інтерактивне моделювання, щоб зібрати сцену, натиснути «Запустити» та дослідити з живими вимірюваннями й керованим заняттям.

Відкрити інтерактивну лабораторію →

Завантажити лабораторний аркуш →

Закони Кірхгофа