Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13016
2020-02-10 
Собрана схема, состоящая из идеальной батарейки напряжением 3,3 В, двух одинаковых амперметров, двух одинаковых вольтметров и "черного ящика" с четырьмя выводами (см. рисунок). Показания амперметров 10 мА и 12 мА, показания вольтметров 3,6 В и 3 В. Нарисуйте возможную схему, находящуюся внутри "черного ящика" (постарайтесь придумать попроще!).
Решение:
Внутри "черного ящика" непременно включена батарейка (один из вольтметров показывает напряжение 3,6 В, большее напряжения внешней батарейки 3,3 В). Попробуем обойтись одной батарейкой и одним резистором. Падение напряжения на правом амперметре больше, чем на левом, ведь ток через него 12 мА против 10 мА. При токе 10 мА напряжение амперметра составляет 3,3 В - 3 В = 0,3 В, тогда напряжение внутренней батарейки будет равно
$U = 3,3 В + 0,3 В \cdot \frac{12}{10} = 3,96 В$.
Ток левого вольтметра равен разности токов амперметров и составляет 2 мА, тогда ток правого вольтметра будет меньше - он равен $\frac{2 \cdot 3}{3,6} мА$. В этом случае сопротивление резистора внутри ящика составит
$R = \frac{3,96В - ЗВ}{2 \cdot \frac{3}{3,6} мА} = 0,576 кОм$.
Собрана схема, состоящая из идеальной батарейки напряжением 3,3 В, двух одинаковых амперметров, двух одинаковых вольтметров и "черного ящика" с четырьмя выводами (см. рисунок). Показания амперметров 10 мА и 12 мА, показания вольтметров 3,6 В и 3 В. Нарисуйте возможную схему, находящуюся внутри "черного ящика" (постарайтесь придумать попроще!).
Решение:
Внутри "черного ящика" непременно включена батарейка (один из вольтметров показывает напряжение 3,6 В, большее напряжения внешней батарейки 3,3 В). Попробуем обойтись одной батарейкой и одним резистором. Падение напряжения на правом амперметре больше, чем на левом, ведь ток через него 12 мА против 10 мА. При токе 10 мА напряжение амперметра составляет 3,3 В - 3 В = 0,3 В, тогда напряжение внутренней батарейки будет равно
$U = 3,3 В + 0,3 В \cdot \frac{12}{10} = 3,96 В$.
Ток левого вольтметра равен разности токов амперметров и составляет 2 мА, тогда ток правого вольтметра будет меньше - он равен $\frac{2 \cdot 3}{3,6} мА$. В этом случае сопротивление резистора внутри ящика составит
$R = \frac{3,96В - ЗВ}{2 \cdot \frac{3}{3,6} мА} = 0,576 кОм$.
