Какие значения показывают приборы в цепи, схема которой изображена на рисунке, при следующих значениях: r=100

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

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.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello