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解释电路图上的电表位置

你会计算电阻,却在电表该接哪里上犹豫,因为电路图把推理藏了起来。

本页内容
  1. 为什么两种电表的表现不同?
  2. 做题步骤是什么?
  3. 例题
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 接下来学什么

电流表串联在你想测电流的元件所在的线上。电压表并联在你想测电势差的元件两端。电表位置的其余一切,都由这两条规则以及两种电表电阻差别极大这一事实推导出来。

本课用到串联与并联支路中的电流的电路规则,属于电势差、电阻与电路模块。

为什么两种电表的表现不同?

电流表必须让电流通过,所以理想电流表的电阻非常小。电压表比较两点的电势,不应该分走电流,所以理想电压表的电阻非常大。

电表测量接法理想电阻
电流表电流 (A)串联非常小
电压表电势差 (V)并联非常大

做题步骤是什么?

  1. 点明要测的量和元件:“灯泡中的电流”或“电阻两端的电势差”。
  2. 选择电表,并决定串联还是并联。
  3. 用文字描述接法:“与灯泡串联”或“接在灯泡两端,每侧一个接线柱”。
  4. 检查极性:电表的正接线柱朝向电路中更靠近电池正极的一侧。
  5. 如果要求电阻,把读数代入 R = V ÷ I。

例题

一个电路里,电池、开关、电阻和灯泡全部串联。(例题数据为自编。)

一位学生想求灯泡的电阻。电压表读数为 2.5 V,电流表读数为 0.30 A。

**第 1 步,电流表:**串联在灯泡所在的单一回路中任意位置,让灯泡的电流流过它。

**第 2 步,电压表:**只接在灯泡两端,灯泡每侧一个接线柱,不能接在电阻两端。

**第 3 步,计算:**R = V ÷ I = 2.5 ÷ 0.30 = 8.3 Ω(2 位有效数字)。

**第 4 步,检查:**0.30 × 8.3 = 2.49,四舍五入为 2.5 V,与读数相符。

此刻灯泡的电阻是 8.3 Ω。

电路图:电表位置与读数电池、开关、电阻器、灯泡和电流表在同一个串联回路中。电压表只跨接在灯泡两端。电流表读数 0.30 A,电压表读数 2.5 V。 ARV电池开关灯泡电流表 0.30 A电压表 2.5 V电阻器
例题:电流表在串联回路中,读数 0.30 A。电压表只跨接灯泡,不跨接电阻器,读数 2.5 V。所以 R = 2.5 ÷ 0.30 = 8.3 Ω。

要留意的错误

常见的失误是把两种电表接反,或把电压表串联。

错误答案:“把电压表接在灯泡所在的线上,让电流通过它。”

学生把电流表的规则用到了电压表上。串联的电压表电阻极大,电流几乎停止,灯泡不亮,电压表读数接近电源电势差。

纠正方法是问:“这个表需要电流通过它吗?”电流表需要,所以串联;电压表不需要,所以接在元件两端。电流表并联在元件两端则造成相反的破坏:它给电流提供一条几乎没有电阻的通路,形成短路。

自我检测

先自己试试,再打开答案。

1. 在有两条并联支路的电路中,要只测一条支路的电流,电流表应接在哪里?

显示答案

与该支路串联,接在该支路的导线上。接在干路上的电流表会读出两条支路的总电流。

2. 要读出电源的电势差,电压表应接在哪里?

显示答案

接在电池的两个接线柱之间,与电池并联,而不是接在主回路中。

3. 电流表读数为 0.20 A,接在同一电阻两端的电压表读数为 1.5 V。求电阻。

显示答案

R = V ÷ I = 1.5 ÷ 0.20 = 7.5 Ω。检查:0.20 × 7.5 = 1.5 V。

接下来学什么

练习题把五项技能整合在一起。如果想看看电表接错的后果,电路推理模拟器可以让你在写解释之前先测试一种接法。

电表会接,却说不出为什么,在线上一对一物理补习里很容易解决:老师听你讲一遍,再追问你哪里还不确定。

常见问题

为什么电流表要串联?

电流表测量通过它的电流,所以你要测的全部电流都必须流过这个表。也就是说它要和元件接在同一条线上:断开导线,把两端接到电流表上。理想电流表的电阻非常小,所以不会改变电流。

为什么电压表要并联?

电压表测量两点之间的电势差,所以要接在元件两端,从一侧接到另一侧。理想电压表的电阻非常大,所以几乎没有电流通过它,电路的工作状态与原来相同。

如果电压表串联会怎样?

电压表的电阻很大,使电流降到几乎为零,灯泡或电阻无法工作。电压表的读数接近电源的全部电势差,因为几乎所有电势差都落在回路中电阻最大的部分上。

更新于:

下一步

如果你不确定电表该接在哪里,一对一的老师可以让你把电路大声讲出来,并纠正推理,而不只是纠正画图。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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