Elektrické napätie a voltmeter
Prečo voltmeter na svorkách baterky ukáže napätie aj vtedy, keď žiarovka nesvieti?
Čo sa naučíš
- Odliším napätie od prúdu.
- Zapojím voltmeter paralelne.
Experiment
V jednoduchom obvode je napätie na jedinom rezistore rovné napätiu zdroja. Pri 12 V a 6 Ω tečie 2 A. Voltmeter má v ideálnom modeli taký veľký odpor, že vetvou voltmetra prúd nejde.
Načítavam simuláciu…
Vyskúšaj
Aké napätie je na jedinom rezistore pri zdroji 12 V?
Prečítať 12 V na R1.
- Nastav jednoduchý obvod, 12 V a zopnutý spínač.
- Prečítaj napätie na R1.
Napätie na R1 je 12 V.
Overenie pochopenia
Rezistor 10 Ω pretne prúd 0,5 A. Aké je na ňom napätie?
Voltmeter pripájame:
Vysvetlenie
Napätie na R1 ostáva 12 V, kým je v obvode sám. Prúd sa zmení, keď zmeníš odpor, napätie zdroja nie. Rozpojený spínač prúd zastaví, zdroj napätie stále má.
Napätie popisuje, koľko práce zdroj vykoná na jednotkový náboj. Jednotka je volt. Voltmeter porovnáva dva body, preto sa pripája k svorkám súčiastky, nie do prerušenej cesty. Keby mal malý odpor, zmenil by obvod. Preto ho kreslíme ako veľký odpor paralelne.
Pojmy
- Napätie
- Práca na jeden coulomb. Značka U, jednotka V.
- Paralelné meranie
- Voltmeter je pripojený k dvom bodom, ktorých rozdiel meria.
Príklad
Plochá baterka má na obale 4,5 V. To je napätie naprázdno v školskom priblížení, nie prúd, ktorý potečie. Prúd určí až odpor žiarovky.
Čo sa často mýli
- Veľké napätie bez uzavretého obvodu ešte nie je prúd.
- Volt nie je ampér.
Čo model zjednodušuje
Zdroj je ideálny, nemá vnútorný odpor. Preto napätie na jedinom rezistore nespadne. Simulátor končí pri 24 V.
Vzorce
Napätie na rezistore
Napätie je odpor krát prúd.
- U
- napätie, V
- R
- odpor, Ω
- I
- prúd, A
Kedy platí: Ohmický rezistor. Na jedinom spotrebiči pri ideálnom zdroji sa U rovná napätiu zdroja.