2017-03-25
Что показывает вольтметр в изображенной на рис. схеме? 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 вольтметра обозначим $V$, сопротивление каждого из миллиамперметров $r$, сопротивление вольтметра $R$. Итак, пусть оба тока «втекают» в вольтметр. Тогда для напряжения вольтметра 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): $V = 4,5 - 2r; V = 4,8 - 2,2r$. Приравнивая правые части, получим $r = 1,5 кОм$ (это многовато для такого — на несколько миллиампер — миллиамперметра!), $V =1,5 В$. Через вольтметр течет суммарный ток 4,2 мА, тогда сопротивление вольтметра $R = 1,5/4,2 = 0,36 кОм$ (это очень мало для такого вольтметра).
В другом случае $V = 4,5 + 2r; V = 4,8 - 2,2r$. При этом $r =71 Ом, V=4,64 В$, и $R = 23 кОм$. Эти величины выглядят вполне правдоподобно.