Question

Цепь состоит из источника тока с эдс ε=4.5 В и внутренним сопротивлением 1.5 Ом и проводником сопротивлением R₁=1.5 Ом и R₂=3 Ом. Каковы показания амперметра и вольтметра? Каковы будут показания этих же приборов если параллельно проводнику R₂
Подключить проводник R₃ сопротивлением в 3 Ом?

Answer 1

Ответ:

1)

Pa = 0,75 A;

Pv = 2,25 В.

2)

Pa = 1 A;

Pv = 1,5 В.

Объяснение:

Схема рассматриваемой цепи приведена во вложении 1.

Амперметр и вольтметр считаем идеальными (показывают истинное значение величины, не внося изменения в режим работы цепи).

Сопротивления R1 и R2, а также внутреннее сопротивление r источника ЭДС соединены последовательно. Тогда общее сопротивление цепи

R = R1+R2+r = 1,5+3+1,5 = 6 Ом.

Амперметр покажет ток в цепи, который, в соответствии с законом Ома для участка цепи, составит:

$I=frac{epsilon}{R}=frac{4,5}{6}=0,75 A.$

Вольтметр покажет падение напряжения на сопротивлении R2, которое, также по закону Ома, составит:

U2 = I*R2 = 0,75*3 = 2,25 В.

Рассмотрим случай с R3.

Сопротивления R2 и R3 соединены параллельно. Заменим их эквивалентным сопротивлением

$R23=(frac{1}{R2}+frac{1}{R3}  )^{-1} =(frac{1}{3}+frac{1}{3}  )^{-1}=1,5$ Ом.

Дальнейшие рассуждения аналогичны первому случаю.

Сопротивления R1 и R23, а также внутреннее сопротивление r источника ЭДС соединены последовательно. Тогда общее сопротивление цепи

R = R1+R23+r = 1,5+1,5+1,5 = 4,5 Ом.

Амперметр покажет ток в неразветвленной части цепи:

$Pa=I=frac{epsilon}{R}=frac{4,5}{4,5}=1 A$.

Вольтметр покажет падение напряжения на участке с R2 и R3:

Pv = U23 = I*R23 = 1*1,5 = 1,5 В.