2017-04-16
Потенциометр, или делитель напряжения, используется для регулировки напряжения на нагрузке: перемещая ползунок реостата, можно изменять его при неизменном напряжении источника. В приведенной на рис. схеме положение движка потенциометра отрегулировано так, что при напряжении источника 100 В и разомкнутом ключе К идеальный вольтметр показывает 30 В. Каковы будут показания вольтметра, если замкнуть ключ? Сопротивление нагрузки 20 кОм, полное сопротивление реостата 10 кОм.
Решение:
Обозначим $U_{0} = 100 В$ напряжение источника, $U = 30 В$ - показания вольтметра при разомкнутом ключе, $R_{1}$ и $R_{2}$ - сопротивления частей реостата, находящихся слева и справа от ползунка. До замыкания ключа они подключены последовательно, поэтому $R_{1}/R_{2} = (U_{0} - U)/U = 7/3$, откуда $R_{2} = 3 кОм, R_{1} = 7 кОм$. После замыкания ключа последовательно подключены сопротивления $R_{1}$ и $R^{ \prime} = R_{2}R_{н}/( R_{2} + R_{н}) = 2,6 кОм$. Тогда показания вольтметра определятся как $U^{ \prime} = U_{0} R^{ \prime}/(R_{1} + R^{ \prime}) = 27 В$.
Ответ: 27 В.