Какое значение имеет внутреннее сопротивление источника тока, если показания вольтметра одинаковы при его параллельном и последовательном подключении к сопротивлениям R1 = 120 Ом и R2 = 200 Ом соответственно?
Сумасшедший_Кот
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать правила о параллельном и последовательном соединении сопротивлений.
Параллельное соединение сопротивлений:
Когда сопротивления соединены параллельно, общее сопротивление (Rp) можно найти с помощью следующей формулы:
\[\frac{1}{Rp} = \frac{1}{R1} + \frac{1}{R2}\]
где R1 и R2 - значения сопротивлений.
Последовательное соединение сопротивлений:
Когда сопротивления соединены последовательно, общее сопротивление (Rs) можно найти с помощью следующей формулы:
\[Rs = R1 + R2\]
где R1 и R2 - значения сопротивлений.
В нашей задаче, показания вольтметра одинаковы, как в случае параллельного, так и последовательного соединения сопротивлений. Это означает, что величина тока, текущего через вольтметр, будет одинакова в обоих случаях.
Теперь пошагово решим задачу:
1. Предположим, что значение внутреннего сопротивления источника тока равно R.
2. При параллельном подключении:
a) Расположим R1 и R2 параллельно друг другу.
b) Используя формулу для параллельного соединения сопротивлений, найдем общее сопротивление (Rp):
\[\frac{1}{Rp} = \frac{1}{R1} + \frac{1}{R2}\]
\[\frac{1}{Rp} = \frac{1}{120} + \frac{1}{200}\]
\[\frac{1}{Rp} = \frac{5}{600} + \frac{3}{600}\]
\[\frac{1}{Rp} = \frac{8}{600}\]
\[Rp = \frac{600}{8} = 75 \space Ом\]
c) Так как показания вольтметра одинаковы, находим напряжение V1 на R1:
\[V1 = I \cdot Rp\]
где I - ток, текущий через вольтметр.
d) Аналогично, находим напряжение V2 на R2:
\[V2 = I \cdot Rp\]
e) По условию задачи, показания вольтметра одинаковы при параллельном подключении, поэтому V1 = V2.
3. При последовательном подключении:
a) Располагаем R1 и R2 друг за другом.
b) Используя формулу для последовательного соединения сопротивлений, найдем общее сопротивление (Rs):
\[Rs = R1 + R2\]
\[Rs = 120 + 200 = 320 \space Ом\]
c) Так как показания вольтметра одинаковы, находим напряжение Vs на Rs:
\[Vs = I \cdot Rs\]
d) По условию задачи, показания вольтметра одинаковы при последовательном подключении.
Теперь мы можем сделать выводы:
- При параллельном подключении: Rp = 75 Ом.
- При последовательном подключении: Rs = 320 Ом.
- Показания вольтметра одинаковы в обоих случаях.
Так как показания вольтметра одинаковы при разных внутренних сопротивлениях источника тока, можем сделать вывод, что значение внутреннего сопротивления источника тока равно 75 Ом.
Параллельное соединение сопротивлений:
Когда сопротивления соединены параллельно, общее сопротивление (Rp) можно найти с помощью следующей формулы:
\[\frac{1}{Rp} = \frac{1}{R1} + \frac{1}{R2}\]
где R1 и R2 - значения сопротивлений.
Последовательное соединение сопротивлений:
Когда сопротивления соединены последовательно, общее сопротивление (Rs) можно найти с помощью следующей формулы:
\[Rs = R1 + R2\]
где R1 и R2 - значения сопротивлений.
В нашей задаче, показания вольтметра одинаковы, как в случае параллельного, так и последовательного соединения сопротивлений. Это означает, что величина тока, текущего через вольтметр, будет одинакова в обоих случаях.
Теперь пошагово решим задачу:
1. Предположим, что значение внутреннего сопротивления источника тока равно R.
2. При параллельном подключении:
a) Расположим R1 и R2 параллельно друг другу.
b) Используя формулу для параллельного соединения сопротивлений, найдем общее сопротивление (Rp):
\[\frac{1}{Rp} = \frac{1}{R1} + \frac{1}{R2}\]
\[\frac{1}{Rp} = \frac{1}{120} + \frac{1}{200}\]
\[\frac{1}{Rp} = \frac{5}{600} + \frac{3}{600}\]
\[\frac{1}{Rp} = \frac{8}{600}\]
\[Rp = \frac{600}{8} = 75 \space Ом\]
c) Так как показания вольтметра одинаковы, находим напряжение V1 на R1:
\[V1 = I \cdot Rp\]
где I - ток, текущий через вольтметр.
d) Аналогично, находим напряжение V2 на R2:
\[V2 = I \cdot Rp\]
e) По условию задачи, показания вольтметра одинаковы при параллельном подключении, поэтому V1 = V2.
3. При последовательном подключении:
a) Располагаем R1 и R2 друг за другом.
b) Используя формулу для последовательного соединения сопротивлений, найдем общее сопротивление (Rs):
\[Rs = R1 + R2\]
\[Rs = 120 + 200 = 320 \space Ом\]
c) Так как показания вольтметра одинаковы, находим напряжение Vs на Rs:
\[Vs = I \cdot Rs\]
d) По условию задачи, показания вольтметра одинаковы при последовательном подключении.
Теперь мы можем сделать выводы:
- При параллельном подключении: Rp = 75 Ом.
- При последовательном подключении: Rs = 320 Ом.
- Показания вольтметра одинаковы в обоих случаях.
Так как показания вольтметра одинаковы при разных внутренних сопротивлениях источника тока, можем сделать вывод, что значение внутреннего сопротивления источника тока равно 75 Ом.
Знаешь ответ?