Подключается вольтметр к тем двум точкам, напряжение между которыми нужно измерить, то есть подключается параллельно участку, на котором измеряют напряжение. При этом собственное сопротивление вольтметра должно быть во много раз больше, чем сопротивление участка, к которому он подключён. Потому что подключение вольтметра к участку цепи — это фактически его шунтирование, и вольтметр с недостаточно большим сопротивлением может заметно уменьшить общее сопротивление участка. В итоге вольтметр покажет меньшее напряжение, чем было до его подключения.
Амперметр — это как бы счётчик движущихся зарядов со встроенным секундомером. Прибор включается последовательно в цепь, в которой нужно измерить ток, и, «подсчитав» (Т-8) количество зарядов, проходящих по цепи за одну секунду, показывает величину тока сразу в амперах. Собственное сопротивление амперметра должно быть во много раз меньше, чем общее сопротивление цепи, иначе он сам заметно изменит это сопротивление и покажет ток значительно меньший, чем был до включения прибора.
Омметр можно представить себе как комбинированный прибор, который одновременно измеряет напряжение и ток и сразу же по формуле закона Ома вычисляет сопротивление (Р-26). Возможен и более простой вариант: элемент цепи, сопротивление которого нужно измерить, подключается к генератору, э.д.с. которого известна, и тогда омметр определяет сопротивление только по величине тока.
Даже не имея реальных измерительных приборов, можно мысленно или на рисунке, на принципиальной схеме подключать к изучаемой цепи эти подразумеваемые приборы, их предполагаемые показания могут стать важными образами в языке электрических схем.
ВК-93. Предыдущий рисунок предоставил вам возможность, до которой вы уже, видимо, сами додумались. Мы начали с одного вида электромагнитной индукции из нескольких возможных — э.д.с. наводилась в проводнике, который мы двигали в магнитном поле (ВК-90). То же самое произойдёт в проводнике, если двигать не его, а перемещать сам магнит. Именно это и показано на предыдущем рисунке, именно это вы видите и сейчас (справа). Несмотря на кажущееся неудобство, этот вариант широко применяется.
Т-84. Сложная электрическая цепь — система из последовательно и параллельно соединённых элементов. Уже попытка нарисовать реальную схему карманного фонаря приводит к электрической цепи из семи последовательно соединённых элементов. На практике же приходится иметь дело с цепями более сложными и значительно более сложными. Что такое, например, телевизор? Это тоже электрическая цепь, но состоящая из многих тысяч элементов, сложным образом соединённых между собой. А вычислительная машина? Это цепь из многих миллионов элементов и даже из миллиардов. Огромные, протянувшиеся на многие километры электрические цепи обнаружатся в московском, лондонском или парижском метро, в каждую такую цепь входят мощнейшие генераторы, много тысяч ламп освещения, сотни двигателей в поездах, сложная электрическая автоматика. Даже простенький карманный приёмник или простейший настольный телефонный аппарат — это электрические цепи, в которых сложным образом соединены десятки деталей. Рассматривать сложные и очень сложные электрические цепи сразу целиком, к счастью, почти никогда не приходится. В большой, сложной машине всегда можно выделить самостоятельные узлы и агрегаты, в автомобиле, например, это двигатель, коробка перемены передач, передний мост, задний мост, рулевое управление, тормозная система. В рядовом электрическом приборе тоже можно выделить свои узлы и блоки, в каждом несколько десятков или даже всего несколько элементов. С такими количествами справиться уже не очень сложно.
Т-85. Меняя какой-либо элемент сложной схемы, нужно понимать, как изменятся токи и напряжения на разных её участках. Обдумывая очередной ход в шахматной партии, приходится учитывать множество возможных его последствий. Точно так же, изменяя сопротивление какого-либо участка сложной электрической цепи, приходится думать о том, что произойдёт на всех других участках. Потому что элементы сложной цепи взаимосвязаны, они разными путями и в разной степени влияют на условия жизни своих близких и далёких соседей (Т-8). Научиться понимать электрические схемы, научиться, как принято говорить, свободно их читать — это, прежде всего, значит научиться быстро оценивать, как именно связаны между собой элементы сложной цепи, как они влияют на токи, напряжения, потребляемые мощности, одним словом, на режим других элементов.