Électricité et magnétisme · AP Physique 2 (circuits DC)
Simulateur de loi d’Ohm et de mesure voltampèremétrique
Simuler la loi d'Ohm et les expériences de résistance volt-ampère : câblage externe (divertissement du courant du voltmètre, R_meas < R_true) vs internal wiring (ammeter voltage drop, R_meas > R_true).
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- Pas d'inscription
- Dérivés vivants
- Mode projecteur
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Étape de simulation 3D● 60 FPS
Contrôles des paramètres
Ω
Ω
Ω
Dérivations et métriques en direct
Résistance mesurée R_meas
--
Erreur systématique relative
--
Seuil critique (RA*RV)
--
Câblage recommandé
--
Calcul de la formule en temps réel
Formule de calcul:
--Substitution:
--Régime : --
Outil connexe :
Outil standard : Calculatrice de droit d'Ohm
Exemples travaillés et question d'examen Plongée profonde
Problème travaillé
Problème : Voir aussi la note de bas de page 10Ω, RA = 0.2Ω, RV = 2000Ω. Choisissez le câblage interne ou externe. Est-ce qu'il lit haut ou bas?
Dérivation étape par étape :
- Critique R0 = sqrt(0.2*2000) = 20Ω. Depuis Rx < 20Ω (petite résistance), sélectionnez le câblage externe. La déviation du courant du voltmètre fait que R_meas lit bas.
Problème travaillé
Problème : Un conducteur passe 0,5A à 6V. Quelle est sa résistance? Et si la tension tombe à 0V ?
Dérivation étape par étape :
- R = 6/0.5 = 12Ω. À 0V, la résistance reste 12Ω! La résistance est une propriété physique intrinsèque indépendante de la tension.
Feuille de travail et problèmes de pratique
Q1. Variante 1: Dans le test de la relation I vs U, quel paramètre doit être maintenu constant? Quelle est la fonction du rhéostat ?
Clé de réponse : La valeur de résistance R doit être constante. Rheostat protège le circuit et module la tension pour recueillir plusieurs points d'essai.
Q2. Variante 2: Comment la méthode empirique "test de contact" identifie-t-elle le câblage optimal sans connaître les résistances des compteurs?
Clé de réponse : Basculer la tête du voltmètre à travers l'ammètre : si le courant change de façon significative, choisissez l'intérieur ; si la tension change de façon significative, choisissez l'extérieur.
Q3. Variante 3: Un fil uniforme est replié en deux et tordu ensemble. Quel est le nouveau rapport de résistance?
Clé de réponse : 1/4 original ! Les demi-longueur (L/2) et les doubles de section transversale (2S), donnant R' = 1/4 R par R = ρL/S.
Foire aux questions et idées fausses
La loi d'Ohm s'applique-t-elle universellement? Quand est-ce que ça échoue ?
Strictement pour les résistances ohmiques. Il échoue pour les dispositifs non ohmiques (moteurs, cellules d'électrolyse, diodes) où l'énergie électrique se convertit au travail ou à la chimie.
Pourquoi la mesure de volt-ampère comporte-t-elle toujours une erreur systématique? Comment obtenir une erreur zéro?
Les vrais mètres ne sont pas idéals. La vraie mesure zéro-erreur nécessite un pont Wheatstone ou un capteur à 4 fils Kelvin.
Comment la température influe-t-elle différemment sur la résistance des métaux et des semi-conducteurs?
Les métaux ont un coefficient de température positif (PTC, R augmente avec la chaleur). Les semi-conducteurs ont un coefficient négatif (NTC, R baisse exponentiellement).
Qu'est-ce que la résistance typique du corps humain? Pourquoi 36V est-il le seuil de sécurité juridique?
La peau humaine humide tombe à ~1000Ω. Le seuil létal est ~30mC'est-à-dire qu'il s'agit d'un problème de santé. U = IR = 30mA * 1000Ω = 30V, établissant la 36V plafond de sécurité.