Điện tích là một đặc tính
mà một số, nhưng không phải tất cả các hạt cơ bản có trong tự nhiên
Các hạt được đề cập
đến nhiều nhất về điện tích là electron,
chúng quay quanh bên ngoài của nguyên tử.
Electron mang điện tích âm.
Ngoài ra còn có proton, chúng nằm
bên trong hạt nhân và mang điện tích dương.
Các nơtron bên trong hạt nhân
không mang điện tích.
Hóa ra tất cả các hạt mang điện cơ bản
trong vũ trụ đều có điện tích là
bội số nguyên của điện tích sơ cấp.
Vì vậy, nếu bạn tìm thấy một hạt trong tự nhiên,
điện tích của nó sẽ là một lần số này,
hai lần số này, ba lần số này,
và có thể dương hoặc âm.
Ví dụ, electron có điện tích -1,6
lần 10 mũ trừ 19 Culông,
và điện tích của proton là 1,6
lần 10 mũ trừ 19 Culông,
Tuy nhiên, hầu hết các nguyên tử trong vũ trụ
nhìn chung đều trung hòa về điện,
vì chúng sẽ có cùng số electron âm
như số proton dương.
Nhưng nếu một nguyên tử có quá nhiều electron,
tổng thể nguyên tử đó sẽ mang điện tích âm,
và nếu một nguyên tử thiếu quá nhiều electron,
tổng thể nguyên tử đó sẽ mang điện tích dương.
Và điều thực sự quan trọng cần nhớ là
điện tích luôn được bảo toàn
trong mọi quá trình. Nói cách khác,
tổng điện tích ban đầu, sẽ bằng
tổng điện tích cuối cùng sau bất kỳ quá trình nào.
Vậy một bài toán ví dụ liên quan
đến điện tích sẽ trông như thế nào?
Giả sử ba quả cầu kim loại có kích thước giống hệt nhau
ban đầu có các điện tích như dưới đây.
5 Q, 3 Q và -2 Q.
Nếu chúng ta chạm quả cầu X vào quả cầu Y, rồi tách chúng ra,
sau đó chạm quả cầu Y vào quả cầu Z, rồi tách chúng ra,
thì điện tích cuối cùng trên mỗi quả cầu sẽ là bao nhiêu?
Được rồi, trước tiên, khi chúng ta chạm X vào Y,
tổng điện tích đã được bảo toàn.
Tổng điện tích của cả ba quả cầu là 8 Q,
và vì chúng có kích thước giống hệt nhau
chúng sẽ cùng chia sẻ tổng điện tích đó
điều này có nghĩa là sau khi chạm nhau
cả hai quả cầu X và Y đều sẽ mang điện tích dương 4 Q.
Nếu một trong những quả cầu lớn hơn,
nó sẽ nhận được nhiều điện tích hơn,
nhưng tổng điện tích vẫn được bảo toàn.
Bây giờ, khi quả cầu Y chạm vào quả cầu Z,
tổng điện tích của chúng tại thời điểm đó
sẽ là 4 Q cộng với -2 Q,
bằng 2 Q.
Chúng sẽ chia đều điện tích này, vì vậy quả cầu Y sẽ
mang điện tích dương Q, và quả cầu Z cũng sẽ mang điện tích dương Q.
Do đó, câu trả lời ở đây là C.
Trái dấu thì hút nhau, cùng dấu thì đẩy nhau,
Định luật Culông giúp bạn xác định
độ lớn của lực điện giữa hai điện tích.
Công thức của Định luật Culông nói rằng
độ lớn của lực điện giữa hai điện tích
Q1 và Q2 bằng
hằng số điện K, bằng 9 nhân 10 mũ 9,
nhân tích của hai điện tích, được đo bằng đơn vị Culông
chia cho bình phương khoảng cách
giữa tâm của hai điện tích đó, bình phương nhé.
Bạn không thể quên bình phương khoảng cách đâu nhé.
Khoảng cách này phải được đo theo mét
để lực thu được có đơn vị Newton theo hệ SI.
Cũng lưu ý rằng, dấu âm và dấu dương của điện tích
không cho biết hướng của lực,
mà chỉ đơn giản là nhớ rằng các điện tích trái dấu hút nhau
cùng dấu thì đẩy nhau, và dùng Định luật Culông
để tính độ lớn của lực.
Vậy một bài toán ví dụ liên quan đến
Định luật Culông sẽ như thế nào?
Giả sử hai điện tích tác dụng lên nhau
một lực điện có độ lớn là F.
Độ lớn của lực điện mới sẽ là bao nhiêu
nếu khoảng cách giữa các điện tích tăng gấp ba lần
và độ lớn của một trong các điện tích tăng gấp đôi?
Biết rằng công thức của Định luật Culông
nói rằng lực giữa hai điện tích bằng
hằng số điện nhân với một điện tích,
nhân với điện tích còn lại, chia cho
bình phương khoảng cách giữa chúng, và giờ nếu như chúng ta tăng gấp ba khoảng cách
và tăng gấp đôi một điện tích, thì lực điện mới
sẽ bằng hằng số điện nhân với một trong các điện tích,
nhân với hai lần một trong các điện tích,
chia cho ba lần khoảng cách, tất cả bình phương.
Vậy, tôi sẽ có một thừa số 2 ở tử số,
và thừa số 3 sẽ bình phương lên,
dẫn đến thừa số 9 ở mẫu số.
Nếu tính toán các thừa số này, ta thấy lực mới
sẽ bằng hai phần chín nhân với K, Q1, Q2,
chia D bình phương, nhưng toàn bộ
biểu thức này chính xác bằng lực cũ F, do đó lực mới
sẽ bằng hai phần chín của lực cũ.
Dòng điện (ký hiệu I) cho biết lượng Culông điện tích
chạy qua một điểm trên dây dẫn mỗi giây.
Nghĩa là nếu bạn quan sát một điểm trên dây dẫn,
và đếm xem có bao nhiêu Culông điện tích
đi qua điểm đó mỗi giây, thì đó chính là dòng điện.
Hoặc dưới dạng phương trình, dòng điện I
bằng lượng điện tích chạy qua
một điểm trên dây dẫn theo thời gian.
Điều này cho ta biết đơn vị của I là Culông trên giây,
được viết tắt là Ampe.
Vì điện tích và thời gian không phải đại lượng vectơ,
nên dòng điện cũng không phải đại lượng vectơ.
Một điều hơi lạ
là cái gọi là hướng quy ước của dòng điện
sẽ là hướng mà các điện tích dương di chuyển trong dây dẫn.
Tuy nhiên, trên thực tế các điện tích dương không di chuyển trong dây dẫn.
Điện tích duy nhất thực sự di chuyển
trong dây dẫn là điện tích âm, nhưng hóa ra
việc điện tích âm di chuyển sang trái về mặt vật lý
thì giống hệt như điện tích dương di chuyển sang phải.
Vì vậy, trong các bài toán vật lý, chúng ta giả vờ
như thể các điện tích dương đang di chuyển,
nhưng thực sự thì các electron, mang điện tích âm,
mới là những hạt di chuyển trong dây dẫn.
Một ví dụ về bài toán liên quan
đến dòng điện thì sẽ như thế nào?
Giả sử có một dòng điện 3 Ampe chạy trong mạch.
Hỏi lượng điện tích đi qua một điểm trên dây dẫn đó
trong khoảng thời gian 5 phút là bao nhiêu?
Chúng ta đã biết định nghĩa về dòng điện
là lượng điện tích trên một đơn vị thời gian, điều này có nghĩa là điện tích
sẽ bằng lượng dòng điện nhân với thời gian,
vì vậy chúng ta lấy dòng điện là 3 ampe,
và nhân với thời gian, nhưng chúng ta không thể
nhân với 5 vì đơn vị là phút,
vì ampe là Culông trên giây,
chúng ta phải đổi 5 phút thành giây,
sẽ là 5 phút, nhân với 60 giây cho mỗi phút
sẽ cho chúng ta tổng điện tích
là 900 Culông.
Điện trở của một linh kiện trong mạch cho biết
mức độ linh kiện đó hạn chế dòng điện chạy qua.
Điện trở càng lớn,
dòng điện chạy qua càng ít.
Định luật Ôm định nghĩa điện trở theo cách này.
Định luật Ôm nói rằng cường độ
dòng điện chạy qua một phần của mạch điện
tỉ lệ thuận với hiệu điện thế
giữa hai đầu phần đó, chia cho điện trở
của phần mạch đó.
Vì vậy, giữa hai điểm này, cường độ
dòng điện sẽ chạy qua, sẽ bằng
hiệu điện thế giữa hai điểm đó,
chia cho điện trở giữa hai điểm đó.
Do đó, điện trở càng lớn thì dòng điện
chạy qua càng ít, nhưng hiệu điện thế cung cấp càng lớn,
càng lớn thì dòng điện chạy qua càng nhiều.
Và đây là những gì định luật Ôm nói
Mặc dù định luật Ôm cung cấp cho bạn một cách
để xác định điện trở, bạn cũng có thể xác định điện trở
của một linh kiện trong mạch bằng cách biết
kích thước và hình dạng của linh kiện đó
Nói cách khác, điện trở của một điện trở hình trụ,
bằng điện trở suất,
đó là đặc tính tự nhiên chống lại dòng điện
của vật liệu, nhân với chiều dài của điện trở,
điện trở càng dài thì điện trở càng lớn
và càng cản trở dòng điện,
rồi chia cho tiết diện ngang của điện trở
vùng này ở ngay đây
nơi dòng điện đi vào hoặc đi ra khỏi điện trở
Nếu điện trở hình trụ, diện tích của hình tròn này
sẽ bằng Pi nhân r bình phương,
trong đó r nhỏ là bán kính của tiết diện này.
Đơn vị của điện trở là Ôm, và nó không phải là một đại lượng vectơ.
Điện trở luôn luôn dương hoặc bằng 0.
Vậy một bài toán ví dụ liên quan đến Định luật Ôm,
hoặc điện trở của điện trở hình trụ sẽ trông như thế nào?
Giả sử một pin có điện áp V được nối với
một điện trở hình trụ đơn có chiều dài L
và bán kính r nhỏ, và khi đó
dòng điện I đang chạy qua pin.
Điện trở suất Rho của điện trở đó là bao nhiêu?
Theo Định luật Ôm, dòng điện
chạy qua một phần của mạch sẽ bằng
hiệu điện thế giữa hai đầu phần đó,
chia cho điện trở của phần mạch đó.
Điều này có nghĩa là điện trở của điện trở này sẽ bằng
điện áp của pin chia cho dòng điện.
Để đưa điện trở suất vào phép tính này, chúng ta cần sử dụng
công thức tính điện trở của điện trở hình trụ,
bằng Rho nhân với L chia cho A.
Biến đổi này cho chúng ta điện trở của điện trở,
bằng V trên I,
và bây giờ chúng ta có thể giải để tìm điện trở suất Rho.
Kết quả thu được là V nhân A trên cho I và L
nhưng vì chúng ta được cung cấp bán kính r nhỏ,
nên chúng ta phải viết diện tích theo bán kính đó
sẽ bằng V nhân Pi, r bình phương, chia cho I nhân L
đáp án là C.
Khi xử lý các mạch điện phức tạp với nhiều điện trở,
bạn thường phải giảm các điện trở đó
thành các giá trị điện trở tương đương nhỏ hơn.
Có hai cách để thực hiện việc này
tìm hai điện trở được mắc nối tiếp hoặc mắc song song.
Các điện trở được coi là mắc nối tiếp
nếu cùng một dòng điện chạy qua
điện trở thứ nhất cũng chạy qua điện trở thứ hai.
Nếu dòng điện phân nhánh giữa chúng,
thì các điện trở này không còn được coi là mắc nối tiếp
nhưng nếu chúng được mắc nối tiếp, bạn có thể
tìm điện trở tương đương của đoạn dây này
bằng cách chỉ cần cộng tổng hai điện trở riêng lẻ.
Vậy đối với các điện trở mắc nối tiếp
dòng điện phải giống nhau, nhưng điện áp có thể khác nhau,
vì chúng có thể có điện trở khác nhau..
Hai điện trở được coi là mắc song song,
nếu dòng điện đi vào, chia thành hai nhánh,
đi qua từng điện trở một, và sau đó nối lại
với nhau trước khi đi đến bất kỳ phần nào khác trong mạch,
và Nếu trường hợp này xảy ra, bạn có thể tìm điện trở
tương đương của đoạn mạch này,
đó là giữa hai điểm này, bằng cách nói rằng
1 trên điện trở tương đương sẽ bằng
1 trên điện trở của điện trở thứ nhất,
cộng với 1 trên điện trở của điện trở thứ hai.
Nhưng cần lưu ý, 1 trên R1 cộng 1 trên R2
chỉ cung cấp cho bạn 1 trên R tương đương.
Nếu bạn muốn tính R tương đương, bạn cần phải lấy
1 trên toàn bộ biểu thức này, để ra được kết quả R tương đương.
Vậy một bài toán ví dụ liên quan đến các điện trở
mắc nối tiếp và song song sẽ trông như thế nào?
Giả sử chúng ta có mạch điện được hiển thị bên dưới,
và chúng ta muốn biết dòng điện chạy qua
điện trở 8 Ôm là bao nhiêu.
Lúc đầu bạn có thể nghĩ rằng,
theo Định luật Ôm, dòng điện bằng đen-ta V trên R,
nên chúng ta có thể chỉ cần lấy hiệu điện thế của pin
là 24 vôn chia cho điện trở
của điện trở, là 8 Ôm
và sẽ cho chúng ta kết quả là 3 Ampe
Nhưng điều đó hoàn toàn không đúng.
Khi sử dụng Định luật Ôm, dòng điện chạy qua
một điện trở R sẽ bằng
hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở đó chia cho
điện trở của điện trở đó.
Vì vậy, nếu chúng ta đưa 8 Ôm vào mẫu số, thì chúng ta cũng cần
phải đưa hiệu điện thế giữa hai đầu của điện trở 8 Ôm đó vào tử số.
Nhưng hiệu điện thế giữa hai đầu của điện trở 8 Ôm
sẽ không bằng toàn bộ 24 vôn của pin.
Nó sẽ nhỏ hơn 24 vôn.
Nói cách khác, pin cung cấp điện áp giữa
hai điểm này là 24 vôn,
nhưng sẽ có hiện tượng sụt áp
ở hiệu điện thế giữa hai đầu 6 và 12 Ôm,
làm cho hiệu điện thế giữa hai đầu
8 Ôm không bằng
toàn bộ 24 vôn.
Do đó, chúng ta cần phải tinh giản các điện trở này thành một điện trở đơn.
Các điện trở 6 và 12 được mắc song song,
nên chúng ta có thể nói rằng 1 trên 6 cộng 1 trên 12,
sẽ bằng 1 trên điện trở
của phần đó của mạch.
Biểu thức này bằng 3/12, rút gọn bằng 1/4,
điều đó có nghĩa là phần song song của mạch
có điện trở tương đương là 4 Ôm.
Vì vậy, giữa hai điểm này
có điện trở 4 Ôm,
và điện trở tương đương này được mắc nối tiếp
với điện trở 8 Ôm.
Do đó, chúng ta có thể cộng 4 và 8,
và có được tổng điện trở là 12 Ôm
Bây giờ, toàn bộ 24 vôn của pin
được áp dụng trên toàn bộ điện trở tương đương
12 Ôm này. Vì vậy, nếu chúng ta thay đổi điện trở 8 Ôm
thành điện trở tương đương 12 Ohm cho toàn bộ mạch
chúng ta sẽ có được dòng điện chính xác
chạy qua pin là 2 Ampe.
Và vì đó là dòng điện chạy qua pin,
thì đó cũng phải là
dòng điện chạy qua điện trở 8 Ôm.
Vì điện trở 8 Ohm này và pin được mắc nối tiếp.
Các linh kiện trong mạch thường sử dụng năng lượng điện.
Nói cách khác, khi dòng điện chạy qua điện trở,
các electron di chuyển qua điện trở đó
sẽ chuyển một phần năng lượng thế điện của chúng
thành các dạng năng lượng khác như nhiệt độ, ánh sáng hoặc âm thanh.
Tốc độ mà các electron này
chuyển năng lượng của chúng thành các dạng năng lượng khác
được gọi là công suất điện
Vì vậy, tốc độ mà điện trở chuyển đổi
năng lượng thế điện thành nhiệt
là công suất điện được điện trở đó sử dụng.
Nói cách khác, lượng năng lượng
được chuyển đổi thành nhiệt, chia cho thời gian
cần để chuyển đổi năng lượng đó, là định nghĩa
của công suất, và có một cách để xác định
xác định con số Jun trên giây này theo các đại lượng như
dòng điện, điện áp và điện trở.
Công suất do điện trở sử dụng có thể được viết
thành dòng điện chạy qua điện trở đó
nhân với điện áp giữa hai đầu điện trở đó
hoặc nếu bạn thay Định luật Ôm vào công thức này,
bạn sẽ thấy rằng điều này tương đương với
dòng điện chạy qua điện trở đó bình phương,
nhân với điện trở của điện trở,
hoặc chúng ta có thể sắp xếp lại các công thức này
để có được công suất do điện trở sử dụng
cũng bằng điện áp giữa hai đầu điện trở đó bình phương,
chia cho điện trở của điện trở đó.
Cả ba phương trình này, nếu được sử dụng chính xác,
sẽ cung cấp cho bạn cùng một giá trị về công suất được sử dụng
bởi điện trở, và nếu bạn muốn xác định số Jun
năng lượng nhiệt được chuyển đổi,
bạn có thể đặt bất kỳ phương trình nào trong ba phương trình này
bằng với lượng năng lượng trên một đơn vị thời gian và giải để tìm năng lượng đó.
Đơn vị của Công suất Điện giống như đơn vị thông thường
của công suất, là Wát, tức là Jun trên giây,
và Công suất Điện không phải là một đại lượng vectơ.
Vậy một bài toán ví dụ liên quan đến
Công suất Điện trông như thế nào?
Giả sử một bóng đèn có điện trở R
được mắc vào một nguồn điện áp V,
và một bóng đèn thứ hai có điện trở 2R
được mắc vào một nguồn điện áp 2V.
Công suất sử dụng của bóng đèn thứ hai so với
công suất sử dụng của bóng đèn thứ nhất như thế nào?
Vì chúng ta có thông tin về R và V,
nên tôi sẽ sử dụng phiên bản của công thức công suất
nói rằng công suất được sử dụng bởi một điện trở
sẽ bằng đen-ta V bình phương trên R.
Vì vậy, về các giá trị được đưa ra, công suất
được sử dụng bởi bóng đèn thứ nhất sẽ bằng V bình phương trên R.
Và công suất được sử dụng bởi bóng đèn thứ hai sẽ bằng
điện áp giữa hai đầu bóng đèn thứ hai,
bằng hai lần điện áp giữa hai đầu bóng đèn thứ nhất,
bình phương lên, chia cho điện trở
của bóng đèn thứ hai bằng
hai lần điện trở của bóng đèn thứ nhất.
Vế ở trên bình phương sẽ cho tôi thừa số bốn,
và vế dưới cũng có thêm một thừa số hai.
Vì vậy, nếu tôi phân tích thừa số bốn chia hai này
tôi sẽ thu được công suất sử dụng bởi bóng đèn thứ hai
sẽ bằng 2 nhân V bình phương trên R,
nhưng V bình phương trên R chính là
công suất sử dụng bởi bóng đèn thứ nhất, do đó công suất sử dụng
bởi bóng đèn thứ hai sẽ bằng hai lần
công suất sử dụng bởi bóng đèn thứ nhất
và nếu bóng đèn có điện trở 2 R
có công suất gấp hai, thì điều đó có nghĩa là nó sẽ sáng hơn.
Đại lượng quyết định độ sáng của bóng đèn
chính là công suất điện của bóng đèn đó.
Không nhất thiết phải là điện trở hoặc điện áp,
à là sự kết hợp của cả hai
trong công thức này sẽ cho bạn biết công suất điện,
và đó là độ sáng của bóng đèn.
Hai trong số những ý tưởng hữu ích nhất
trong mạch điện được gọi là Định luật Kirchhoff.
Định luật thứ nhất được gọi là định luật Junction (nút),
và nó quy định rằng tất cả dòng điện đi vào một nút
phải bằng tất cả dòng điện đi ra khỏi nút đó.
Nói cách khác, nếu bạn cộng tất cả dòng điện
chảy vào một nút, thì nó phải bằng
tất cả dòng điện chảy ra khỏi nút đó,
bởi vì dòng điện chỉ là điện tích di chuyển,,
và điện tích được bảo toàn, vậy nên điện tích không thể
được tạo ra hoặc bị phá hủy tại bất kỳ điểm nào trong mạch.
Không giống như nước không thể được tạo ra hoặc bị phá hủy
bên trong một hệ thống đường ống nối tiếp.
Định luật thứ hai được gọi là định luật Loop (mạch),
quy định rằng nếu bạn cộng tất cả
các thay đổi về hiệu điện thế, tức là điện áp xung quanh
bất kỳ mạch kín nào trong mạch, thì nó luôn bằng 0.
Vì vậy, nếu bạn cộng tất cả các điện áp gặp phải
trên một mạch kín trong mạch,
thì nó luôn bằng 0.
Điều này chỉ là kết quả của bảo toàn năng lượng.
Các electron sẽ nhận được năng lượng khi chúng chảy qua pin
và chúng sẽ mất năng lượng
mỗi khi chúng chảy qua điện trở,
nhưng tổng lượng năng lượng chúng nhận được từ pin
phải bằng tổng lượng năng lượng chúng mất
do các điện trở.
Nói cách khác, nếu chúng ta xét một mạch điện
phức tạp có pin và ba điện trở,
thì tổng dòng điện đi vào một nút nối I1,
phải bằng tổng dòng điện
đi ra khỏi nút nối đó, 12 và 13.
Vì không có điện tích nào được tạo ra hoặc bị phá hủy.
Điều đó có nghĩa là khi hai dòng điện này kết hợp lại,
tổng dòng điện chảy ra
khỏi phần đó sẽ lại là I1.
Và nếu chúng ta đi theo một mạch kín qua mạch này,
thì tổng của tất cả các điện áp xung quanh
mạch đó phải bằng 0, tức là điện áp của pin
trừ đi sụt áp trên điện trở thứ nhất,
trừ đi sụt áp trên điện trở thứ hai
phải bằng 0.
Vậy một bài toán ví dụ liên quan đến
Định luật Kirchhoff trông như thế nào?
Giả sử chúng ta có mạch điện bên dưới
và chúng ta muốn xác định điện áp trên điện trở 6 Ôm
Để làm điều này, chúng ta có thể sử dụng định luật Loop,
tsẽ bắt đầu từ phía sau pin, và đi qua điện trở
mà tôi muốn xác định điện áp trên đó.
Tôi sẽ cộng tất cả các điện áp trên mạch kín đó
và đặt nó bằng 0.
Vì vậy, điện áp trên pin
sẽ là 24 vôn,
trừ đi điện áp trên điện trở 6 Ôm,
và sau đó trừ đi điện áp
trên điện trở 8 Ôm phải bằng 0.
Nhưng chúng ta được cung cấp giá trị của dòng điện này,
vì vậy chúng ta biết rằng 2 Ampe chạy qua điện trở 8 Ôm,
và bạn luôn có thể xác định
hiệu điện thế giữa hai đầu bằng định luật Ôm
điện áp trên điện trở 8 Ôm
sẽ bằng 2 Ampe, tức làdòng điện chạy qua
điện trở 8 Ôm,
nhân với 8 Ôm, và chúng ta thu được 16 vôn.
Thay giá trị này vào đây,
tôi có 24 vôn trừ đi điện áp trên điện trở 6 Ôm,
trừ đi 16, phải bằng 0.
Và nếu tôi giải phương trình này
để tìm điện áp trên điện trở 6 Ôm
tôi sẽ nhận được 24 vôn trừ đi 16 vôn, bằng 8 vôn.
Vì vậy, điện áp trên điện trở 6 Ôm
sẽ là 8 vôn.
Lưu ý, vì điện trở 12 Ôm và điện trở 6 Ôm
được mắc song song, nên điện áp trên điện trở 12 Ôm
ũng sẽ là 8 volt, vì điện áp trên
bất kỳ hai linh kiện nào được mắc song song đều phải giống nhau.
Vôn kế là thiết bị được sử dụng để
đo điện áp giữa hai điểm trong mạch.
Khi kết nối vôn kế, bạn phải
kết nối nó song song giữa hai điểm
mà bạn muốn đo điện áp trên đó.
Nói cách khác, để xác định điện áp
giữa điểm này và điểm này (điện áp trên R3)
bạn sẽ kết nối vôn kế
song song với R3.
Ampe kế là thiết bị được sử dụng để đo
dòng điện chạy qua
một điểm trong mạch, và ampe kế
phải được mắc nối tiếp với phần tử mạch
mà bạn muốn đo dòng điện chạy qua.
Nói cách khác, nếu chúng ta muốn xác định dòng điện
chạy qua R1, chúng ta sẽ mắc ampe kế nối tiếp với R1.
Lưu ý rằng để các thiết bị điện này hoạt động tốt,
ampe kế phải có điện trở trong gần bằng 0,
do đó không ảnh hưởng đến dòng điện
hạy qua mạch, và vôn kế phải có điện trở
gần như vô hạn, để nó không hút bất kỳ
dòng điện nào từ điện trở.
Trong thực tế, ampe kế có điện trở trong rất nhỏ
nhưng không bằng 0,
và vôn kế có điện trở trong rất cao,
nhưng không bằng vô hạn.
Vậy một bài toán ví dụ liên quan đến
vôn kế và ampe kế trông như thế nào?
Giả sử chúng ta có mạch điện được hiển thị bên dưới,
và các vòng tròn được đánh số này đại diện cho các vị trí
có thể mà chúng ta có thể cắm vôn kế
để đo điện áp trên điện trở 8 Ôm.
Vôn kế nào trong hai vôn kế này
sẽ đo chính xác điện áp trên điện trở 8 Ôm?
Và bạn phải cẩn thận, một số bài toán AP
sẽ yêu cầu bạn chọn hai câu trả lời
đúng cho dạng lựa chọn kép,
vì vậy hãy chắc chắn đọc kỹ hướng dẫn.
Vôn kế số bốn là một lựa chọn tồi tệ,
bạn không bao giờ được mắc vôn kế nối tiếp
với phần tử mạch mà bạn đang cố gắng
đo điện áp trên đó, và vôn kế số một
thực sự không đo được gì, vì nó đang đo
điện áp giữa hai điểm trong một dây dẫn
không có gì ở giữa dây dẫn đó.
Vì vậy, điện áp được đo bởi vôn kế một
sẽ chỉ bằng 0, vì điện áp trên một dây dẫn
có điện trở bằng 0 sẽ chỉ cho bạn bằng 0 vôn.
Các lựa chọn chính xác sẽ là vôn kế số hai,
đo điện áp trên điện trở 8 Ôm,
và vôn kế số ba, cũng cung cấp
cho bạn phép đo tương đương điện áp
trên điện trở 8 Ôm.