Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 2143
2017-01-19 
Собрана электрическая схема, показанная на рисунке. Как изменятся показания вольтметра, если разомкнуть ключ К? Сопротивление вольтметра считать бесконечно большим.
Решение:
Напряжение на зажимах работающего источника тока $U = \mathcal{E} - Ir$, где $\mathcal{E}$ — ЭДС источника, $r$ — его внутреннее сопротивление, $i$ — сила тока в цепи. Так как ток в цепи определяется выражением
$I = \frac{ \mathcal{E}_{1} + \mathcal{E}_{2}}{r_{1} + r_{2} + R}$,
то напряжение на вольтметре при замкнутом ключе
$U_{2} = \mathcal{E}_{2} - \frac{ \mathcal{E}_{1} + \mathcal{E}_{2}}{r_{1} + r_{2} + R} r_{2}$.
Если ток в цепи $I$ меньше тока короткого замыкания второго элемента $\mathcal{E}_{2}/r_{2}$, то $U_{2} > 0$ и при размыкании ключа К вольтметр покажет ЭДС второго элемента $\mathcal{E}_{2}$. Если $I > \mathcal{E}_{2}/r_{2}$, то $U_{2} < 0$. Это значит, что при размыкании ключа вольтметр даст отброс в противоположную сторону. Если при этом нуль прибора расположен посредине шкалы, то он покажет напряжение, равное $\mathcal{E}_{2}$. Если нуль расположен у края шкалы, то при размыкании ключа стрелка уйдет влево.
Ответ: вольтметр покажет напряжение, равное по модулю $\mathcal{E}_{2}$. В зависимости от соотношения между током в цепи при замкнутом ключе и током короткого замыкания второго источника отброс будет в ту или другую сторону.
Собрана электрическая схема, показанная на рисунке. Как изменятся показания вольтметра, если разомкнуть ключ К? Сопротивление вольтметра считать бесконечно большим.
Решение:
Напряжение на зажимах работающего источника тока $U = \mathcal{E} - Ir$, где $\mathcal{E}$ — ЭДС источника, $r$ — его внутреннее сопротивление, $i$ — сила тока в цепи. Так как ток в цепи определяется выражением
$I = \frac{ \mathcal{E}_{1} + \mathcal{E}_{2}}{r_{1} + r_{2} + R}$,
то напряжение на вольтметре при замкнутом ключе
$U_{2} = \mathcal{E}_{2} - \frac{ \mathcal{E}_{1} + \mathcal{E}_{2}}{r_{1} + r_{2} + R} r_{2}$.
Если ток в цепи $I$ меньше тока короткого замыкания второго элемента $\mathcal{E}_{2}/r_{2}$, то $U_{2} > 0$ и при размыкании ключа К вольтметр покажет ЭДС второго элемента $\mathcal{E}_{2}$. Если $I > \mathcal{E}_{2}/r_{2}$, то $U_{2} < 0$. Это значит, что при размыкании ключа вольтметр даст отброс в противоположную сторону. Если при этом нуль прибора расположен посредине шкалы, то он покажет напряжение, равное $\mathcal{E}_{2}$. Если нуль расположен у края шкалы, то при размыкании ключа стрелка уйдет влево.
Ответ: вольтметр покажет напряжение, равное по модулю $\mathcal{E}_{2}$. В зависимости от соотношения между током в цепи при замкнутом ключе и током короткого замыкания второго источника отброс будет в ту или другую сторону.
