在生活里,不少人可能会在修个小电路或者做物理实验的时候,不小心把电压表接错了地方 —— 比如本来该 “并排” 接的,结果给 “串” 在了电路里。别觉得这是小错误,接错之后电路的反应还挺有意思,而且了解这些情况,不管是做实验还是偶尔处理家里简单的电路问题,都能少走不少弯路。
首先得弄明白电压表这东西的 “脾气”,它跟我们平时见的灯泡、电阻不一样,里面藏着一个特别大的电阻,大到什么程度呢?就像一条宽敞的马路上突然堵了个特别窄的小巷子,电流想从里面过去,那可得费老大力气,大部分电流根本就不愿意走这条路。也正是因为这个大电阻,电压表才能准确测出电压,要是电阻小了,它自己就会 “抢” 走不少电流,测出来的数就不准了。可一旦把它串联在电路里,这个大电阻就成了电路里的 “拦路虎”。
你要是把电压表串在有灯泡的电路里,最先发现的问题肯定是灯泡不亮。别着急以为是灯泡坏了,其实是电流根本没力气让灯丝发热发光。电压表的大电阻就像在水管里塞了个大石子,水只能慢慢渗,根本流不动,电路里的电流小到几乎可以忽略不计,灯泡自然就 “歇菜” 了。这时候要是电路里还有电流表,你会发现电流表的指针几乎不动,不是电流表坏了,而是电流太小,超出了电流表的最小刻度范围,它根本测不出来。
不过有意思的是,这时候看电压表的指针,会发现它指在一个接近电源电压的数值上。为啥会这样呢?其实就是电压表的大电阻在 “搞鬼”,它把电源的电压大部分都 “抢” 到自己身上了。就像一群人分蛋糕,电压表这个 “大块头” 拿走了几乎所有,其他零件比如灯泡、电阻,能分到的电压少得可怜,自然就没法工作。不管是老式的指针式电压表,还是现在常用的数字式电压表,只要串联在电路里,都会出现这种情况,数字式的会直接显示接近电源电压的数字,指针式的则是指针偏转接近满刻度,原理都是一样的。
可能有人会担心,把电压表串联了会不会烧坏零件?一般情况下不用怕,因为电流太小了,不管是电压表本身,还是电路里的灯泡、电阻,都不会因为这么小的电流被烧坏。但这并不代表接错就没事,电路会处于 “半瘫痪” 状态,用电器没法正常工作,要是在维修电路的时候遇到这种情况,很容易让人误以为是零件坏了,白忙活一场。比如家里的小电器,要是维修时不小心把测电压的表串进去,电器不工作,你可能会拆开半天找问题,最后发现只是电压表接错了,既浪费时间又麻烦。
还有一点要注意,不管是哪种类型的电路,只要是需要电压表测量电压,就必须让它跟要测的零件 “并排” 接,也就是并联,绝对不能串联。就像家里的插座,每个电器都是并联在电路里的,要是把一个电器 “串” 在另一个电器前面,可能两个都用不了。电压表也是这个道理,它的设计初衷就是并联使用,串联了它就 “闹别扭”,不让电路正常工作。而且不同规格的电压表,内阻大小可能不一样,但不管内阻是大是小,只要串联在电路中,都会阻碍电流的流通,只是内阻越大,对电路的影响越明显,灯泡不亮、电流表无示数的现象越突出。
有时候在学校做实验,学生会不小心把电压表串联,这时候老师通常会让大家观察现象,然后分析原因。其实这也是个理解电路原理的好机会,通过看到灯泡不亮、电压表有示数、电流表无示数的现象,就能更直观地明白电阻对电流的影响,以及电压表的工作原理。毕竟光听理论可能记不住,但自己亲手接错一次,看到这些奇怪的现象,再弄明白背后的原因,以后就很难再犯同样的错误了。
总结下来,电压表串联在电路中不会让零件烧坏,但会让电路没法正常工作,用电器像灯泡之类的就没法运行,同时电压表会显示接近电源的电压值,电流表则几乎没有示数。了解这些情况,下次再遇到电路不工作的情况,就能先检查一下电压表是不是接错了,省得白费功夫。而且知道了电压表的 “脾气”,不管是做实验还是处理简单的电路问题,都能更得心应手,也能更清楚地理解电流和电压在电路里的运行规律。