理想的仪表：电流表和电压表不会干扰电路
1·预测
在一个简单的电阻电路中添加一个电流表（串联）和一个电压表（并联）来测量它。仪表本身会改变电路的行为吗？
- 是的 - 添加仪表总是会改变您想要测量的电流和电压。
- 这取决于您正在测试的电阻值。
- 不会——理想的电流表电阻为零，理想的电压表电阻无穷大，因此两者都不会干扰电路。
2·设置
- 打开「理想的仪表：电流表和电压表不会干扰电路（metered-resistor）」预设并按重置。电流表与R1串联；电压表与 R1 并联。
- 启用电流表和电压表读数。
- 每次试验设置 R1 的值并记录电流表读数。
3·收集数据
| 电阻R1 (Ω) | 电压表读数V (V) | 电流表读数 I (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
针对三次试验，绘制电流表读数I（y轴）相对1/R1（x轴）的关系图。
4·分析
- 对于一项试验，使用 E = 9 V 计算 I = E/R1。与表进行比较。请注意，每次试验中电压表读数都保持在 9 V——请解释原因。
- 理想的电流表具有 0 Ω，因此它不会降低电压 — 无论 R1 的值如何，整个电池 EMF 都会出现在 R1 上。解释为什么这意味着即使 R1（和电流）发生变化，电压表读数也不会改变。
5·扩展
- 真实的电流表具有较小但非零的电阻，真实的电压表具有较大但有限的电阻。对于非常小的 R1，与 R1 相比，真实 (non-ideal) 电流表的电阻是否开始变得或多或少重要？
- 该实验将电流表串联，电压表并联——这是唯一不会干扰电路的放置方式。请参阅 meters-swapped 实验，了解如果以相反方式放置会出现什么问题。
这个实验背后的物理原理
理想的仪表行为
串联放置的理想电流表 (0 Ω) 不会向环路增加电阻，并联放置的理想电压表 (∞ Ω) 不会产生电流 - 它们一起让您可以在不干扰电路的情况下读取电路的真实电流和电压。