Задачи › Амперметры, вольтметры, мосты

ЭДС батарейки и вольтметр

  1. ЭДС батарейки и вольтметр

    Всесибирская 2025/26, заключительный этап, 10 кл. · №25484

    Чему равна э.д.с. батарейки, если при подключении вольтметра он показывает \(U_1=1{,}55\) В, а при измерении тем же способом вольтметром, имеющим в 10 раз большее внутреннее сопротивление, показания становятся равными \(U_2=1{,}61\) В?

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Батарейка неидеальна, поэтому у неё есть внутреннее сопротивление \(r\). Запишите закон Ома для полной цепи для обоих измерений и учтите, что токи через вольтметры связаны их сопротивлениями.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(\varepsilon\approx1{,}617\) В.

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    Показания разные, значит батарейка неидеальна и имеет внутреннее сопротивление \(r\). Пусть \(R\) — сопротивление первого вольтметра, \(I_1\) и \(I_2\) — токи в двух измерениях. Тогда \(U_1=I_1R\), \(U_2=I_2\cdot10R\), и по закону Ома для полной цепи $$\varepsilon=I_1r+U_1,  \varepsilon=I_2r+U_2.$$ Отсюда \(I_1=\dfrac{\varepsilon-U_1}{r}\), \(I_2=\dfrac{\varepsilon-U_2}{r}\), и \(\dfrac{I_1}{I_2}=\dfrac{10U_1}{U_2}\). Получаем $$\frac{\varepsilon-U_1}{\varepsilon-U_2}=\frac{10U_1}{U_2},$$ откуда \(\varepsilon\approx1{,}617\) В.

    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