2017-04-16
В цепи, показанной на рис., сопротивления всех резисторов одинаковы и равны 1 Ом. Все измерительные приборы и источники идеальные. Амперметры $A_{1}, A_{2}, A_{3}$ и $A_{4}$ показывают одинаковые значения сил токов, равные 1 А. Укажите направления токов через резисторы и определите показания остальных приборов.
Решение:
На рис. показаны правильные направления токов
Так как вольтметр идеальный, то его сопротивление бесконечно велико, и ток через него не течет. Поэтому, ток через первый слева резистор равен $I_{1} = 1 А$. Пользуясь тем, что токи, входящие в узел, складываются, найдем токи через остальные резисторы: $I_{2} = 2I_{1} = 2 А, I_{3} = I_{2} + I_{1} = 3I_{1} = 3 А, I_{4}= I_{3} + I_{1} = 4 I_{1} = 4 А$. Этот суммарный ток протекает через пятый амперметр на минус источника тока $U_{4}$. Поэтому $I_{5} = I_{4} = 4 А$. Вольтметр показывает напряжение, равное сумме напряжений на резисторах:
$U = I_{1}R + I_{2}R + I_{3}R + I_{4}R = (I_{1} + I_{2} + I_{3} + I_{4})R = (1 + 2 + 3 + 4) \cdot 1 = 10 В$.
Ответ: $I_{5} = 4 А, U = 10 В$