2024-03-13
Что показывает вольтметр в изображенной схеме (рис.)? Миллиамперметры одинаковые, батарейки идеальные. Найти сопротивления приборов.
Решение:
В условии задачи ничего не сказано про направления токов - точнее, направление тока через вольтметр понятно, а токи через миллиамперметры могут либо оба течь в направлении от «плюса» батарейки 4,8 В к «плюсу» второй батарейки, либо оба тока могут «втекать» в вольтметр. Нам придется разобрать обе возможности. Введем обозначения: напряжение на вольтметре обозначим $U$, сопротивление каждого из миллиамперметров $r$, сопротивление вольтметра $R$. Итак, пусть оба тока «втекают» в вольтметр. Тогда для напряжения на вольтметре можно записать два уравнения (будем писать прямо «в числах», как записать эти же уравнения в буквенных обозначениях - вполне очевидно; величины токов будем выражать в миллиамперах, тогда величины сопротивлений получаются в килоомах):
$U = 4,5- 2r; U = 4,8-2,2r$.
Приравнивая правые части, получим $r = 1,5 кОм$ (это очень много для миллиамперметра!), $U = 1,5 В$. Через вольтметр течет суммарный ток 4,2 мА, тогда сопротивление вольтметра $R = \frac{1,5В}{4,2мА} = 0,36 кОм$ (это очень мало для такого вольтметра).
В другом случае
$U = 4,5 +2r; U = 4,8 -2,2r$.
При этом $r = 71 Ом, U = 4,64 В$ и $R = 23 кОм$. Эти величины выглядят вполне правдоподобно (хотя всякие бывают приборы, особенно в школьных лабораториях...)