Задачи › Амперметры, вольтметры, мосты

Вольтметр, амперметр и резистор в двух схемах

  1. Вольтметр, амперметр и резистор в двух схемах

    Курчатов 2023/24, 8 кл.
    6/10

    Вольтметр \(V\), амперметр \(A\) и сопротивление \(R\) соединили двумя способами и подключили получившиеся схемы к одному и тому же источнику постоянного напряжения за точки \(C\) и \(D\). В схеме 1 вольтметр показал напряжение \(V_1 = 24\) В, а амперметр — силу тока \(I_1 = 18\) мА. В схеме 2 показания приборов были \(V_2 = 23\) В и \(I_2 = 20\) мА. Найдите отношение \(x = R_V / R\), где \(R_V\) — сопротивление вольтметра. Ответ округлите до десятых.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Запишите напряжение на участке с амперметром в обеих схемах: в первой прибор и резистор включены последовательно, во второй вольтметр параллелен резистору.

    Ответ

    \(x = 8{,}6\).

    Решение

    Обозначим сопротивление амперметра через \(R_A\). В первой схеме вольтметр показывает напряжение на точках \(C\) и \(D\): \(V_1 = I_1 (R + R_A)\). Во второй схеме \(V_1 = V_2 + I_2 R_A\). Отсюда \[R_A = \frac{V_1 - V_2}{I_2}, \qquad R = \frac{V_1}{I_1} - R_A = \frac{V_1}{I_1} - \frac{V_1 - V_2}{I_2}.\] Во второй схеме сопротивление \(R\) и вольтметр включены параллельно: \[V_2 = I_2 \cdot \frac{x R}{x + 1}, \qquad x = \frac{R_V}{R}.\] Отсюда \(\dfrac{V_2}{I_2}\,(x + 1) = x R\), то есть \(x\left(R - \dfrac{V_2}{I_2}\right) = \dfrac{V_2}{I_2}\). Коэффициент при \(x\): \[R - \frac{V_2}{I_2} = \frac{V_1}{I_1} - \frac{V_1}{I_2} = \frac{V_1 (I_2 - I_1)}{I_1 I_2}.\] Получаем \[x = \frac{V_2 I_1}{V_1 (I_2 - I_1)} = 8{,}6.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи