Задачи › Амперметры, вольтметры, мосты

Вольтметр в цепи с резисторами

  1. Вольтметр в цепи с резисторами

    Росатом 2022/23, 10 кл.
    4/10

    Электрическая цепь, схема которой показана на левом рисунке, состоит из двух одинаковых резисторов и вольтметра и подключена к источнику постоянного напряжения. Когда вольтметр включают последовательно с резисторами (правый рисунок), его показания увеличиваются в \(3/2\) раза. Найти отношение сопротивления резистора к сопротивлению вольтметра.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Запишите показания вольтметра в обоих случаях через сопротивления и напряжение источника и сравните их.

    Ответ

    \(r/R = 1/4\), где \(r\) — сопротивление резистора, \(R\) — сопротивление вольтметра.

    Решение

    Пусть сопротивление резистора \(r\), сопротивление вольтметра \(R\). В первом случае ток в цепи и показания вольтметра: \[I_1 = \frac{U\,(r + R)}{2rR + r^2}, \qquad U_{V,1} = I_1\,\frac{rR}{r + R} = \frac{U\,rR}{2Rr + r^2}.\] Во втором случае \[I_2 = \frac{U}{2r + R}, \qquad U_{V,2} = I_2 R = \frac{U R}{2r + R}.\] Поэтому \[\frac{U_{V,2}}{U_{V,1}} = \frac{3}{2} = \frac{2rR + r^2}{rR + 2r^2}.\] Отсюда \(\dfrac{r}{R} = \dfrac{1}{4}\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи