Что произойдёт, если вольтметр включить в цепь последовательно?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Если вольтметр включить в электрическую цепь последовательно с нагрузкой, это не приведет к поломке прибора (в отличие от амперметра), но кардинально изменит режим работы всей цепи. 1. Огромное сопротивление цепи Главная характеристика вольтметра — его высокое внутреннее сопротивление ( Rvcap R sub v). Оно специально делается максимально большим (сотни килоом или мегаомы), чтобы при параллельном подключении прибор не отбирал ток у нагрузки. При последовательном включении вольтметр становится основным препятствием для тока. Согласно закону Ома для полной цепи: I=URload+Rvcap I equals the fraction with numerator cap U and denominator cap R sub l o a d end-sub plus cap R sub v end-fraction Так как RvRloadcap R sub v is much greater than cap R sub l o a d end-sub, общее сопротивление цепи резко возрастает, а сила тока Icap I падает практически до нуля. 2. Прекращение работы нагрузки Поскольку ток в цепи станет ничтожно малым, потребитель (лампочка, электродвигатель или нагреватель) перестанет функционировать. Лампочка не будет гореть, а мотор не начнет вращаться, так как протекающего тока недостаточно для выполнения работы. 3. Распределение напряжения В последовательной цепи напряжение распределяется пропорционально сопротивлениям участков. Из-за того, что сопротивление вольтметра в тысячи раз превышает сопротивление нагрузки, почти все напряжение источника питания упадет на вольтметре.

  • Показания прибора: Вольтметр покажет напряжение, очень близкое к ЭДС (напряжению) источника питания.
  • Напряжение на нагрузке: На самой нагрузке напряжение будет стремиться к нулю.

Итог

  • Для цепи: Ток практически исчезнет, нагрузка отключится.
  • Для вольтметра: Он останется исправен и покажет напряжение источника питания.
  • Сравнение: Такое включение вольтметра фактически превращает его в индикатор наличия напряжения в разомкнутой цепи, так как он сам становится «разрывом» с очень слабым током утечки.

Я могу рассчитать точные значения тока и падения напряжения для конкретных параметров вашей цепи, если вы укажете сопротивление нагрузки и напряжение источника.

Форма ответа

Ваш аватар