2020-02-11
Батарейки с напряжениями 3 В и 6 В соединены последовательно. К их выводам подключили два одинаковых вольтметра, также соединенных последовательно. После подключения резистора между точкой соединения батарей и точкой соединения вольтметров (рис.) показание одного из вольтметров увеличилось до 5 В. Что будет показывать этот вольтметр, если второй вольтметр отключить?
Решение:
До подключения резистора сопротивлением $R$ вольтметры показывали по 4,5 В. Ясно, что после подключения резистора (см. рис.) увеличились до 5 В показания вольтметра справа - подключенного к батарейке с напряжением 6 В, а показания левого вольтметра при этом уменьшились до 4 В. Теперь напряжение между выводами резистора составляет ровно 1 В, а ток через него равен разности токов вольтметров:
$\frac{5 В}{R_{V} } - \frac{4В}{R_{V} } = \frac{1 В}{R}$.
Отсюда для сопротивления вольтметра находим
$R_{V} = R$.
После отключения второго (левого) вольтметра получится простая цепь (рис.). С учетом равенства $R_{V} = R$ находим показание первого вольтметра:
$U = \frac{6 В}{2} = 3 В$.