Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13325
2020-02-19 
В электрической цепи, схема которой приведена на рисунке, напряжение между зажимами С и D равно $U_{CD} = 15 В$. Известно, что $R \gg r$. 1) Определите показание идеального вольтметра, подключенного к клеммам A и В. 2) Предположим, что к клеммам А и В подключен идеальный амперметр. Укажите направление тока, текущего через каждый из резисторов и амперметр.
Решение:
По условию сопротивление "внутреннего" участка цепи много больше $r$. Это означает, что силу тока, идущего по нему, можно не учитывать при расчете напряжений и сил токов во "внешнем" участке цепи. Силы токов, текущих по ветвям CED и CFD, равны
$I_{0} = \frac{U_{CD}}{r + 2r}$.
Напряжение между точками F и Е составляет
$U_{FE} = U_{CE} - U_{CF} = I_{0} \cdot 2r - I_{0} \cdot r = \frac{U_{CD}}{3}$.
1) При подключении идеального вольтметра ток через него не идет. Силы токов в ветвях FAE и FBE составляют
$I_{FAE} = \frac{U_{FE}}{R + 4R}$ и $I_{FBE} = \frac{U_{FE} }{2R + 3R} = I_{FAE}$.
Напряжение на участке АВ (показание идеального вольтметра) равно
$U_{AB} = U_{FB} - U_{FA} = I_{FBE} \cdot 2R - 4I_{FAE} \cdot R = \frac{U_{FE} }{5} = \frac{U_{CD} }{15} = 1 В$.
2) Сопротивление идеального амперметра равно нулю, и это равносильно замыканию клемм А и В. При параллельном соединении больший ток течет через резистор с меньшим сопротивлением. Это означает, что $I_{FA} > I_{FB}$ и $I_{AE} < I_{BE}$. Поэтому ток через амперметр течет в направлении от А к В (так как полный ток, протекающий от $F$ к узлам А и В, равен току, текущему от А и В к Е). Направления всех токов указаны на рисунке.
В электрической цепи, схема которой приведена на рисунке, напряжение между зажимами С и D равно $U_{CD} = 15 В$. Известно, что $R \gg r$. 1) Определите показание идеального вольтметра, подключенного к клеммам A и В. 2) Предположим, что к клеммам А и В подключен идеальный амперметр. Укажите направление тока, текущего через каждый из резисторов и амперметр.
Решение:
По условию сопротивление "внутреннего" участка цепи много больше $r$. Это означает, что силу тока, идущего по нему, можно не учитывать при расчете напряжений и сил токов во "внешнем" участке цепи. Силы токов, текущих по ветвям CED и CFD, равны
$I_{0} = \frac{U_{CD}}{r + 2r}$.
Напряжение между точками F и Е составляет
$U_{FE} = U_{CE} - U_{CF} = I_{0} \cdot 2r - I_{0} \cdot r = \frac{U_{CD}}{3}$.
1) При подключении идеального вольтметра ток через него не идет. Силы токов в ветвях FAE и FBE составляют
$I_{FAE} = \frac{U_{FE}}{R + 4R}$ и $I_{FBE} = \frac{U_{FE} }{2R + 3R} = I_{FAE}$.
Напряжение на участке АВ (показание идеального вольтметра) равно
$U_{AB} = U_{FB} - U_{FA} = I_{FBE} \cdot 2R - 4I_{FAE} \cdot R = \frac{U_{FE} }{5} = \frac{U_{CD} }{15} = 1 В$.
2) Сопротивление идеального амперметра равно нулю, и это равносильно замыканию клемм А и В. При параллельном соединении больший ток течет через резистор с меньшим сопротивлением. Это означает, что $I_{FA} > I_{FB}$ и $I_{AE} < I_{BE}$. Поэтому ток через амперметр течет в направлении от А к В (так как полный ток, протекающий от $F$ к узлам А и В, равен току, текущему от А и В к Е). Направления всех токов указаны на рисунке.
