Снятие показаний электроизмерительных приборов

Модель позволяет провести серию экспериментов, в которых можно изменять сопротивления вольтметра и амперметра, используемых в качестве измерительных приборов.

Для измерения напряжений и токов в электрических цепях постоянного тока используются специальные приборы – вольтметры и амперметры.

Рис. 1. 

Вольтметр предназначен для измерения разности потенциалов, приложенной к его клеммам. Он подключается параллельно участку цепи, на котором производится измерение разности потенциалов. Любой вольтметр обладает некоторым внутренним сопротивлением RВ. Для того, чтобы вольтметр не вносил заметного перераспределения токов при подключении к измеряемой цепи, его внутреннее сопротивление должно быть велико по сравнению с сопротивлением того участка цепи, к которому он подключен. Для цепи, изображенной на рис. 1, это условие записывается в виде: RВ >> R1.

Это условие означает, что ток IВ = Δφcd/RВ, протекающий через вольтметр, много меньше тока I = Δφcd/R1, который протекает по измеряемому участку цепи. Поскольку внутри вольтметра не действуют сторонние силы, разность потенциалов на его клеммах совпадает по определению с напряжением. Поэтому можно говорить, что вольтметр измеряет напряжение. Амперметр предназначен для измерения силы тока в цепи. Амперметр включается последовательно в разрыв электрической цепи, чтобы через него проходил весь измеряемый ток. Амперметр также обладает некоторым внутренним сопротивлением RА. В отличие от вольтметра, внутреннее сопротивление амперметра должно быть достаточно малым по сравнению с полным сопротивлением всей цепи. Для цепи на рис. 1 сопротивление амперметра должно удовлетворять условию:
RА << (r – R1 + R2),
чтобы при включении амперметра ток в цепи не изменялся.

Компьютерная программа позволяет изменять сопротивление вольтметра и амперметра. Выводятся измеряемые приборами значения силы тока и напряжения в цепи. Кнопками Старт и Сброс можно начать эксперимент или вернутся к выбору начальных условий соответственно.