Какие значения показывают приборы в цепи, схема которой изображена на рисунке, при следующих значениях: r=100 Ом, U0=3,5 В? Сопротивление вольтметра RV=10 кОм, сопротивление одинаковых амперметров RA=1 Ом. Порядок ввода следующий: U, I1, I2. Выразите напряжение в вольтах, округлите до целого числа. Выразите токи в миллиамперах, округлите до целых чисел.
Алекс
Для решения данной задачи, мы можем использовать законы Кирхгофа и закон Ома. Давайте разберемся пошагово:
1. Определим показания вольтметра. Вольтметр подключен параллельно первому резистору, поэтому напряжение на вольтметре будет равно напряжению на резисторе. Используя закон Ома \(U = I \cdot R\), где U - напряжение, I - ток, R - сопротивление, подставим известные значения величин:
\(U_1 = I_1 \cdot r\)
\(U_1 = I_1 \cdot 100\) (подставляем значение r)
Таким образом, показания вольтметра равны \(U_1 = I_1 \cdot 100\) В.
2. Определим показания амперметров. Амперметры подключены последовательно и через них протекает один и тот же ток. Найдем сначала общее сопротивление цепи.
\(R_{общ} = r + RV + RA\) (суммируем сопротивления всех элементов цепи)
\(R_{общ} = 100 + 10,000 + 1\) (подставляем значения r, RV и RA)
\(R_{общ} = 10,101\) Ом.
Теперь, используя закон Ома, найдем общий ток I в цепи:
\(U_0 = I \cdot R_{общ}\)
\(3.5 = I \cdot 10,101\)
\(I = \frac{3.5}{10,101}\)
\(I \approx 0.000346\) А. (Округляем до целого числа: 1 мА)
Таким образом, показания амперметров будут равны \(I_1 = I_2 = 1\) мА.
3. Наконец, выразим напряжение в вольтах. Напряжение на резисторе \(U_1\) мы уже определили, и оно равно \(I_1 \cdot 100\) В. Оставшееся напряжение на цепи \(U\) можно найти вычитая напряжение на резисторе из общего напряжения:
\(U = U_0 - U_1\)
\(U = 3.5 - (I_1 \cdot 100)\)
\(U = 3.5 - (1 \cdot 100)\)
\(U = 3.5 - 100\)
\(U = -96.5\) (В этом случае напряжение получается отрицательным, что не имеет физического смысла.)
Ответ: Значения показаний приборов в цепи будут следующими: \(U = 0\) В, \(I_1 = I_2 = 1\) мА.
1. Определим показания вольтметра. Вольтметр подключен параллельно первому резистору, поэтому напряжение на вольтметре будет равно напряжению на резисторе. Используя закон Ома \(U = I \cdot R\), где U - напряжение, I - ток, R - сопротивление, подставим известные значения величин:
\(U_1 = I_1 \cdot r\)
\(U_1 = I_1 \cdot 100\) (подставляем значение r)
Таким образом, показания вольтметра равны \(U_1 = I_1 \cdot 100\) В.
2. Определим показания амперметров. Амперметры подключены последовательно и через них протекает один и тот же ток. Найдем сначала общее сопротивление цепи.
\(R_{общ} = r + RV + RA\) (суммируем сопротивления всех элементов цепи)
\(R_{общ} = 100 + 10,000 + 1\) (подставляем значения r, RV и RA)
\(R_{общ} = 10,101\) Ом.
Теперь, используя закон Ома, найдем общий ток I в цепи:
\(U_0 = I \cdot R_{общ}\)
\(3.5 = I \cdot 10,101\)
\(I = \frac{3.5}{10,101}\)
\(I \approx 0.000346\) А. (Округляем до целого числа: 1 мА)
Таким образом, показания амперметров будут равны \(I_1 = I_2 = 1\) мА.
3. Наконец, выразим напряжение в вольтах. Напряжение на резисторе \(U_1\) мы уже определили, и оно равно \(I_1 \cdot 100\) В. Оставшееся напряжение на цепи \(U\) можно найти вычитая напряжение на резисторе из общего напряжения:
\(U = U_0 - U_1\)
\(U = 3.5 - (I_1 \cdot 100)\)
\(U = 3.5 - (1 \cdot 100)\)
\(U = 3.5 - 100\)
\(U = -96.5\) (В этом случае напряжение получается отрицательным, что не имеет физического смысла.)
Ответ: Значения показаний приборов в цепи будут следующими: \(U = 0\) В, \(I_1 = I_2 = 1\) мА.
Знаешь ответ?