Перейти к содержимому инструмента
Мои инструменты

Электричество и магнетизм · AP Physics 2

Симулятор шунтирования и добавочных сопротивлений приборов

Симулятор расширения пределов измерения вольтметра и амперметра с шунтами

  • В браузере
  • Без регистрации
  • Вывод формул
  • Режим проектора
  • Печатный лист A4
Локальный расчёт · Приватно
Интерактивная научная лаборатория Клиентские физические и математические вычисления в браузере без сбора персональных данных.
Окно 3D симуляции● 60 FPS
Пресеты и типичные ловушки:

Параметры эксперимента

μA
Ω

Расчёты и показатели в реальном времени

Нужный резистор R
--
Сопротивление прибора после переделки
--
Множитель предела n
--
Топология цепи
--
Вывод формул в реальном времени
Основная формула: --
Подстановка значений: --
Физическое состояние: --

Разбор типовых задач и анализ экзаменационных ошибок

Worked Problem

Условие задачи: A galvanometer has Ig=3mA and Rg=100Ω. Convert it to a 3V voltmeter. Find connection and resistance.
Пошаговый вывод формул:
  1. Series connection. Ug = 3mA*100Ω = 0.3V. Resistor must drop 2.7V. R = 2.7V / 3mA = 900Ω. Total internal resistance = 1000Ω.

Worked Problem

Условие задачи: Convert the same galvanometer (Ig=3mA, Rg=100Ω) into a 0.6A ammeter. Find connection and resistance.
Пошаговый вывод формул:
  1. Parallel connection. Shunt current I_s = 0.6 - 0.003 = 0.597A. Parallel voltage = 0.3V. Shunt resistance R = 0.3 / 0.597 ≈ 0.503Ω.

Рабочий лист для урока и домашние задания

Q1. Variant 1: After converting a meter, are the scale divisions on the dial still linear and uniform?
Q2. Variant 2: If a converted voltmeter systematically reads 5% lower than the standard meter, how to adjust R?
Q3. Variant 3: What are internal resistances of ideal voltmeters and ammeters? Why?

Часто задаваемые вопросы и типичные заблуждения

When a converted 3A ammeter hits full scale, did current through the original meter coil increase?
No! Current through the sensitive moving coil is strictly Ig (500μA). The remaining 2.9995A flows through the parallel shunt resistor.
What happens if a voltmeter is mistakenly wired in series like an ammeter?
The circuit effectively opens. Enormous voltmeter resistance restricts current to microamps; the device fails to run while the meter safely reads battery voltage.
What happens if an ammeter is mistakenly wired in parallel across a power supply?
Dead short circuit catastrophe! Sub-ohm ammeter resistance draws immense current, bending the needle, vaporizing shunt resistors, or blowing fuses.
How does an analog multimeter measure resistance, voltage, and current with a single meter movement?
A rotary switch toggles internal topologies: series multipliers for voltage, parallel shunts for current, and internal battery with zeroing pot for ohms.