2020-02-08
Два одинаковых вольтметра соединены последовательно и подключены к батарейке (см. рисунок). Параллельно одному из вольтметров подключен резистор, при этом показания вольтметров составляют 1,4 В и 3,1 В. Отключим теперь один из вольтметров. Что будет показывать оставшийся прибор? Напряжение батарейки можно считать неизменным.
Решение:
Если отключить верхний вольтметр, показания нижнего упадут до нуля.
Рассмотрим теперь второй случай - отключение правого вольтметра. Нам нужно найти отношение сопротивлений резистора и вольтметра (из условия ясно, что вольтметры вовсе не идеальные). Это легко сделать так: в исходной схеме один из вольтметров показывает 3,1 В, а другой -только 1,4 В. Это значит, что ток через верхний вольтметр больше тока нижнего в 3,1/ 1,4 раз, и разностный ток течет через резистор. Легко видеть, что отношение этого тока к току параллельно включенного вольтметра составит $\frac{3,1 - 1,4}{1,4} = \frac{17}{14}$. Ясно, что это отношение определяется обратным отношением сопротивлений, поэтому сопротивление вольтметра больше сопротивления резистора в $\frac{17}{14}$ раз. Напряжение батарейки, равное (3,1 + 1,4) В = 4,5 В, можно считать неизменным - нагрузки высокоомные и влияние внутреннего сопротивления несущественно. Тогда напряжение вольтметра в оставшейся последовательной схеме составит
$4,5 \frac{17}{14 + 17} В \approx 2,47 В$.