Вольтметр и резисторы
5/10К батарее с некоторым внутренним сопротивлением последовательно подключены резистор сопротивлением \(R=15\) Ом и вольтметр. Если этот резистор заменить на резистор сопротивлением \(R=5\) Ом, то показания вольтметра возрастут вдвое. Во сколько раз изменится показание вольтметра, если убрать резистор?
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЗапишите напряжение на вольтметре в каждой из трёх схем через ЭДС \(E\), внутреннее сопротивление \(r\), сопротивление вольтметра \(R_V\) и \(R\). Затем разделите уравнения друг на друга.
ОтветПоказания вольтметра вырастут в \(4\) раза.
РешениеВ исходной цепи: \[U_V=\frac{ER_V}{r+R+R_V}, \qquad (1)\] после замены резистора: \[2U_V=\frac{ER_V}{r+\dfrac{R}{3}+R_V}=\frac{3ER_V}{3(r+R_V)+R}, \qquad (2)\] в окончательном виде (без резистора): \[XU_V=\frac{ER_V}{r+R_V}. \qquad (3)\] Если поделить (2) на (1), то получим \(2=\dfrac{3(r+R_V+R)}{3(r+R_V)+R}\), откуда \(r+R_V=\dfrac{R}{3}\). Тогда, поделив (3) на (1), получаем: \[X=\frac{r+R_V+R}{r+R_V}=\frac{\dfrac{R}{3}+R}{\dfrac{R}{3}}=4.\] Ответ: показания вольтметра по сравнению с первоначальными вырастут в 4 раза.
Похожие задачи
- Показания амперметра в двух схемах (C4) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Показания приборов (C4) ЕГЭ 2010, 11 кл.
- Амперметры и ключ МОШ 2012/13, 9 кл.
- Вольтметр с добавочным резистором МОШ 2012/13, 10 кл.
- Амперметр с шунтом МОШ 2012/13, 10 кл.
- Вольтметры в цепи «Покори Воробьёвы горы!» 2014/15, 7-9 кл.