Задачи › Закон Ома, сопротивление

Амперметр и много батареек

  1. Амперметр и много батареек

    Всесибирская 2021/22, заключительный этап, 11 кл. · №25293

    Амперметр, подключенный к батарейке, показывает ток \(1\) А, тот же амперметр, подключенный к последовательно соединенным двум батарейкам, показывает ток \(1{,}5\) А. Что будет показывать амперметр, если к нему подключить очень большое количество последовательно соединенных батареек?

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Запишите закон Ома для полной цепи с одной, двумя и \(N\) батарейками. При большом \(N\) сопротивлением амперметра можно пренебречь по сравнению с \(Nr\).

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(I_\infty\approx\dfrac{I_1I_2}{2I_1-I_2}=3\) А.

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    Пусть ЭДС батарейки \(E\), её внутреннее сопротивление \(r\), а сопротивление амперметра \(R\). В первом случае \(E=I_1(R+r)\). Во втором случае \(2E=I_2(R+2r)\). При очень большом количестве батареек \(N\) получаем \(E=I_N(R/N+r)\approx I_\infty r\). Из первых двух уравнений следует \(\dfrac{2E}{I_2}-\dfrac{E}{I_1}=r\), а из третьего — ответ.

    Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиНашли ошибку?

Похожие задачи