Перемкнуті прилади: поширена помилка монтажу

1 · Прогноз

Якщо вольтметр випадково увімкнено послідовно (де мав бути амперметр), а амперметр паралельно (де мав бути вольтметр), що станеться зі струмом резистора, який би опір ви не обрали?

• Струм завжди нуль — величезний опір послідовного вольтметра повністю блокує коло.
• Коло все ще працює нормально, просто з менш точними показами.
• Струм стає небезпечно великим.

2 · Установка

1. Відкрийте пресет перемкнутих приладів та натисніть «Скинути». Вольтметр (неправильно) послідовно; амперметр (неправильно) паралельно до резистора.
2. Увімкніть показ струму на резисторі.
3. Задайте значення R1 для кожного заміру та запишіть струм резистора.

3 · Збір даних

Побудуйте графік струму I (вісь y) проти R1 (вісь x) для трьох замірів. Чи лінія плоска на нулі?

4 · Аналіз

1. Ідеальний вольтметр послідовно діє як розрив кола (майже нескінченний опір), тож струм не може текти ніде в контурі, незалежно від значення R1.
2. Поясніть, чому послідовний вольтметр — створений вимірювати, не споживаючи струму, — натомість блокує весь струм, коли він єдиний доступний шлях, і чому напруга на резисторі теж зчитується нульовою.

5 · Поглиблення

1. Паралельний амперметр (0 Ω) фактично закоротжує резистор: струм тече переважно крізь амперметр замість R1. У справжньому колі з неідеальним (але все ще низькоомним) амперметром ця помилка може спожити небезпечно високий струм і пошкодити прилад. Поясніть, чому «вимірюй струм амперметром паралельно» — справжня побутова небезпека монтажу, а не лише теоретична цікавинка.
2. Якщо ви зібрали коло й знайшли нуль струму всюди зі справною батареєю, що сказав би вам перегляд компоновки вольтметра про можливу помилку монтажу?

Фізика цього експерименту

← Назад до експерименту