Амперметр и вольтметр. Включение в цепь
⚡ Физика · 9 класс
Амперметр и вольтметр. Включение в цепь
Чтобы изучать электрический ток и проверять расчёты, нужно уметь измерять его характеристики. Для этого используют специальные приборы. Амперметр измеряет силу тока, а вольтметр измеряет напряжение. Самое главное при работе с ними — правильно подключить прибор к электрической цепи, иначе показания будут неверными, а прибор может выйти из строя.
Амперметр
Амперметр включают в цепь последовательно с тем участком, на котором измеряют ток. Это означает, что весь измеряемый ток проходит прямо через прибор. Чтобы амперметр своим присутствием не изменял ток в цепи, его собственное сопротивление делают очень малым — в идеале близким к нулю. Тогда он почти не мешает току течь.
Правило: амперметр включают так, чтобы ток входил в клемму, отмеченную знаком «плюс». Категорически нельзя подключать амперметр напрямую к полюсам источника без нагрузки: из-за малого сопротивления через него пойдёт очень большой ток, и прибор сгорит.
Вольтметр
Вольтметр подключают параллельно тому участку цепи, напряжение на котором измеряют. То есть его подсоединяют к двум точкам, между которыми хотят узнать напряжение. Чтобы вольтметр не отбирал заметную часть тока и не искажал картину, его собственное сопротивление, наоборот, делают очень большим. Тогда через сам прибор течёт лишь крохотный ток.
| Признак | Амперметр | Вольтметр |
|---|---|---|
| Что измеряет | силу тока | напряжение |
| Единица | ампер | вольт |
| Включение в цепь | последовательно | параллельно |
| Сопротивление прибора | очень малое | очень большое |
Как это выглядит в схеме
На электрических схемах приборы обозначают кружком с буквой внутри. Соединение в цепи можно записать словами так:
источник — амперметр — лампа — обратно к источнику (это последовательное включение)
вольтметр подключён параллельно лампе (к тем же двум точкам, что и лампа)
Разбор примера
В цепи с лампой амперметр показал силу тока I = 0,5 А, а вольтметр, подключённый к лампе, показал напряжение U = 3 В. Найдём сопротивление лампы. Применим закон Ома для участка цепи:
R = U / I = 3 / 0,5 = 6 Ом
Так с помощью двух приборов и закона Ома можно вычислить сопротивление любого элемента цепи прямо в ходе опыта.
Частая ошибка: подключать вольтметр последовательно, а амперметр параллельно — это противоположно тому, как нужно. При неправильном включении амперметр из-за малого сопротивления может сгореть, а вольтметр, поставленный в разрыв цепи, нарушит её работу и покажет неверное значение.
Кратко о главном
- Амперметр измеряет силу тока и включается последовательно.
- Сопротивление амперметра очень мало.
- Вольтметр измеряет напряжение и включается параллельно.
- Сопротивление вольтметра очень велико.
- Соблюдение полярности клемм при подключении обязательно.