Ланцюг складається з джерела струму з ЕРС 4,5 В і внутрішнім опором 1,5 Ом і провідників опором R1= 1,5 Ом і R2= 3 Ом. Які показання амперметра і вольтметра? Які будуть показання цих приладів, якщо паралельно провіднику R2 підключити R3 опором 3 Ом?
Відповідей: 2
Отже, у нас є ЕРС Е = 4,5 В і внутрішнім опором r = 1,5 Ом. До батареї підключені 2 резистора опором R1 = 1,5 Ом і R2 = 3 Ом. Треба знайти струм і та напругу U на зовнішньому ланцюзі. Залежність струму від прикладеної напруги визначається законом Ома для ділянки ланцюга
I = U/Rвн (1)
де Rвн – зовнішній опір. Мабуть, обидва резистора R1 і R2 підключені до джерела струму послідовно. Тоді загальний опір зовнішнього ланцюга буде дорівнює
Rвн = R1 + R2 = 1,5 + 3 = 4,5 Ома.
Але є ще і внутрішній опір джерела струму r. Тоді опір всього ланцюга R буде дорівнює
R = Rвн + r = 4,5 + 1,5 = 6 Ом. Тоді струм в ланцюзі визначається за формулою закону Ома для повного ланцюга
I = E/(r + Rвн) = Е/R (2)
Обчислюємо I = 4,5/6 = 3/4 = 0,75 А. Напруга в зовнішньому ланцюзі U обчислюємо з рівняння (1)
U = I • Rвн (3)
U = 0,75 • Rвн = 0,75 • 4,5 = 3,375 Ст.
Якщо ж паралельно резистору R2 підключений ще резистор R3 = 3 Ом, то загальний опір цих двох резисторів обчислюється за формулою
1/R4 = 1/R2 + 1/R3 = 1/3 + 1/3 = 2/3.
Звідси маємо R4 = 3/2 = 1,5 Ом. Отже, під зовнішню ланцюг тепер включені 2 послідовних опору R4 і R1. Їх загальний опір дорівнює Rвн = R4 + R1 = 1,5 + 1,5 = 3 Ом. Повне опір всього ланцюга дорівнює
R = Rвн + r = 3 + 1,5 = 4,5 Ом.
Обчислюємо струм за формулою (2) I = 4,5/4,5 = 1 А. Показання вольтметра обчислюємо за формулою (3)
U = I • Rвн = 1 • 3 = 3 Ст.
Відразу предупрежаю — фізику не вирішувала 9 місяців і вже зовсім забула, так і в школі з нею не дружила м’яко кажучи, так що вірити мені — це на свій страх і ризик.
Все вирішується через закон Ома: U=IR.
За якість сорі, лінь возитися зі сканером ;D. Якщо якихось індексів не видно, а самої не зрозуміло — питайте.