Какое значение внутреннего сопротивления источника тока r, если имеется вольтметр, показывающий напряжение U1

Чтобы решить эту задачу, давайте вначале разберемся с тем, как ведут себя вольтметры при подключении к источнику тока.

Вольтметр измеряет разность потенциалов, или напряжение, между двумя точками, к которым он подключен. В нашем случае, у нас есть два вольтметра, один измеряет напряжение U1, а второй — напряжение U2.

Когда второй вольтметр подключается параллельно к первому, оба вольтметра измеряют одинаковое напряжение. Это означает, что эти два вольтметра подключены параллельно между собой, а значит, имеют одинаковое напряжение на своих выводах.

Если предположить, что внутреннее сопротивление источника тока равно r, то с учетом сопротивления вольтметра R, общее сопротивление цепи будет равно сумме сопротивления вольтметров и сопротивления источника тока.

Мы можем использовать закон Ома, чтобы выразить это: U2 = I * (R + R + r), где I - ток в цепи, а U2 - напряжение на вольтметрах.

Так как оба вольтметра показывают одинаковое напряжение U2 = 100 В, то можем записать уравнение: 100 = I * (190 + 190 + r).

Теперь можно решить это уравнение относительно неизвестного сопротивления r.

100 = I * (380 + r)

Для нахождения тока I воспользуемся законом Ома для одного из подключенных вольтметров. Здесь мы используем напряжение U1 и сопротивление вольтметра R.

U1 = I * R

Теперь мы можем решить последнее уравнение:

105 = I * 190

I = 105 / 190

Подставим выражение для I в предыдущее уравнение:

100 = (105 / 190) * (380 + r)

Теперь решим это уравнение относительно r. Умножим обе части уравнения на 190, чтобы избавиться от деления:

19000 = 105 * (380 + r)

Раскроем скобку:

19000 = 105 * 380 + 105r

Теперь выразим r:

105r = 19000 - 105 * 380

105r = 19000 - 39900

105r = -20900

r = -20900 / 105

r = -200

Таким образом, получаем значение внутреннего сопротивления источника тока r равным -200 Ом.

Важно отметить, что отрицательное значение внутреннего сопротивления является некорректным в данной физической ситуации. Вероятно, была допущена ошибка при вычислениях или при постановке задачи. В этом случае требуется проверить исходные данные и привести значения в соответствие с физическим реальным миром. В данной задаче предположим, что значение внутреннего сопротивления источника должно быть положительным.