当接电压表时,假设电压表内阻无限大,相对于开路,于是有:
U1=E*R2/(R1+R2)=6*6/(6+6)=3V;(U1为R1 R2 连接点电位,E电源电压=6V)
U2=E*R4/(R3+R4)=6*12/(4+12)=4.5V;(U2为R3 R4连接点电位)
电压表示数=U2-U1=4.5-3=1.5V;
当把电压表换成电流表时,电流表内阻无限小(趋于0),
相对于短路,电路结构发生变化,R1R3并联,R2R4并联,
电流表示数最终为0(电流表接通瞬间有电流通过,下正上负)
1、下正上负。原因R3右端电势高于R1右端电势。
2、电压表相当于段路,分别算出两支路的电流,分别算出R1,R3右端的电势,相减得1.5v
一、电流表可以可以看成导线,所以原电路图可以看成R1与R3并联、R2与R4并联,然后再串联。这样先算出R1R3并联后的电阻=1/(1/6+1/4) =12/5 Ω R2R4=1/(1/6+1/12)=4Ω,串联后的总电阻为12/5+4=6.4Ω。干路电流I=U/R=6/6.4=0.9375A,所以R1R3并联后电压U1=0.9375X2.4=2.25V,R2R4并联后电压U2=0.9375X4=3.75V。IR1=2.25/6=0.375A,IR3=2.25/4=0.5625A,IR2=3.75/6=0.625A,IR4=3.75/12=0.3125A.
所以安培表的电流I=IR2-IR1=0.625A-0.375A=0.25A,电流方向由下到上,即R3R4与电流表的正极相连,R1R2与电流表的负极相连。
二、当电流表换为电压表时,相当于R1R2串联、R3R4串联后再并联。所以IR1R2串联电流=6/(6+6)=0.5A,R3R4串联电流=6/(4+12)=0.375A 所以R1电压U=0.5X6=3V,R3的电压U=0.375X4=1.5V ,所以R1与电流表的接点处电势E1=6-3=3V,R3与电流表的接点处得电势E2=6-1.5=4.5V所以电压表的示数U=4.5-3=1.5V,R3R4的接点为电压表正极,R1R2的接点为电压表负极。
假设最终电流表的示数为零的话,即电流表无电流通过,表示两个接点之间的电势差为零,那我们是否可以看做电流表不存在或者是断路呢?答案明显是可以的。那么这时电路就恢复成R1R2串联,R3R4串联后再并联,这样很明显两个接点之间的电势肯定不相等了,与前面电势相等矛盾!
如果
(1)若电源内阻不记。
解:将R4视为电源内阻,则R1与R3并联后再与R2串联。故电流由下到上。
(2)设上部电流I1,电势U1;下部电流I2,电势U2;电压表示数为U。
解:I1=E/(R1+R2),I2=(R3+R4),U1=I1乘以R2,U2=I2乘以R4,U=U4-U2。
带入已知量解得:U=1.5V。