正确的仪表放置：串联电流表，并联电压表
1·预测
为了正确测量电阻器的电流和电压，必须串联电流表和并联电压表。如果您以这种方式设置仪表，电路的表现是否与仪表不存在时一样？
- 不会——任何仪表的放置都会在一定程度上改变电路。
- 这取决于电阻的值。
- 是的——正确放置的理想仪表根本不会改变电路的电流或电压。
2·设置
- 打开「正确的仪表放置：串联电流表，并联电压表（meters-correct）」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
- 对于一次试验，使用 E = 9 V 计算 I = E/R1。与表进行比较，并确认每次试验中电压表的读数均为 9 V，无论 R1 为何。
- 使用电流表的 0 Ω 和电压表的 ∞ Ω 解释为什么这种放置可以让您在完全不干扰电路的情况下读取电阻器的真实电流和电压。
5·扩展
- 请参阅 meters-swapped 实验，了解如果电流表和电压表放置意外颠倒会发生什么情况。在查看之前预测交换是否会使电路读取零电流、零电压或完全其他值。
- 现代数字万用表非常接近理想的电流表和电压表（分别极低和极高的内阻）。为什么较旧的、不太精确的仪表给出的读数可能与真实的电路值明显不同？
这个实验背后的物理原理
正确的仪表放置位置
安培表测量电流，因此它必须是电流路径的一部分——串联。电压表测量两点之间的电压差，因此它必须在这些点之间并联，其自身消耗的电流可以忽略不计。