В цепи, показанной на рисунке, ЭДС источника € = 12 В, его внутреннее сопротивление r = 15 Ом, сопротивления резисторов R1 = 10 0м и R2 = 35 Ом, амперметр и вольтметр идеальные.
Найди показания амперметра Iа (в миллиамперах) и вольтметра Uv (в вольтах).
Ответы
Ответ:
Амперметр показывает силу тока 200 мА
Вольтметр показывает напряжение 7 B
Примечание:
Пусть:
- Iₐ - показание амперметра
- Uₓ - показание вольтметра
Объяснение:
Дано:
ε = 12 B
r = 15 Ом
R₁ = 10 Ом
R₂ = 35 Ом
Найти:
Iₐ - ?
Uₓ - ?
--------------------------------
Решение:
Закон Ома для полной цепи:
- ε = I(R + r); (R - полное сопротивление цепи)
Так как резисторы R₁ и R₂ - соеденины последовательно, то по законам последовательного соедения:
- R = R₁ + R₂
ε = I(R + r) ⇒ I = ε / (R + r) = I = ε / (R₁ + R₂ + r) - сила тока, который протекает через амперметр, то есть Iₐ = ε / (R₁ + R₂ + r)
Так как вольтметр подключается параллельно, то следовательно вольтметр измеряет напряжение на резисторе R₂ и так как резисторы R₁ и R₂ - соеденины последовательно, то по законам последовательного соедения сила тока в цепи не меняется, то
есть I это сила тока в цепи.
По закону Ома для участка цепи:
- I = U₂ / R₂ ⇒ U₂ = IR₂ - напряжение которое показывает вольтметр, то есть Uₓ = IR₂ = R₂(ε / (R₁ + R₂ + r))
Расчеты:
Iₐ = 12 B / (10 Ом + 35 Ом + 15 Ом) = 0,2 А = 200 мА
Uₓ = 0,2 А * 35 Ом = 7 B
#SPJ1