Как можно использовать вольтметр, который предназначен для измерения максимального напряжения 6 В и имеет сопротивление 1200 Ом, для измерения напряжения до 120 В? Как при этом изменится сила тока, проходящего через вольтметр?

Физика 11 класс Измерение электрического напряжения вольтметр измерение напряжения максимальное напряжение Сила тока сопротивление вольтметра физика 11 класс Новый

Для того чтобы использовать вольтметр, который предназначен для измерения максимального напряжения 6 В, для измерения напряжения до 120 В, необходимо использовать делитель напряжения. Делитель напряжения позволяет уменьшить измеряемое напряжение до уровня, который может быть безопасно измерен вольтметром.

Вот шаги, которые необходимо выполнить для создания делителя напряжения:

1. Определите требуемое соотношение делителя: Поскольку вольтметр может измерять максимум 6 В, нам нужно уменьшить 120 В до 6 В. Соотношение будет равно 120 В / 6 В = 20. Это означает, что нам нужно, чтобы на вольтметре падало 1/20 от общего напряжения.
2. Выбор резисторов: Для создания делителя напряжения вам понадобятся два резистора. Обозначим их R1 и R2. Соотношение напряжений на этих резисторах будет равно R2 / (R1 + R2) = 1/20. Это значит, что R2 должно быть в 20 раз меньше R1.
3. Рассчитайте значения резисторов: Например, если мы выберем R2 = 60 Ом, то R1 должен быть равен 1200 Ом, чтобы соблюсти соотношение 20:1 (т.е. 1200 Ом / 60 Ом = 20).
4. Соберите делитель напряжения: Подключите резисторы последовательно, а затем подключите вольтметр параллельно к R2. Таким образом, когда на делитель будет подаваться 120 В, на вольтметре будет 6 В.

Теперь давайте рассмотрим, как изменится сила тока, проходящего через вольтметр:

• Сила тока в цепи: Сила тока в цепи будет определяться общим сопротивлением делителя напряжения. Общее сопротивление R = R1 + R2.
• Расчет тока: Если мы подаем 120 В на делитель, то ток I можно рассчитать по закону Ома: I = U / R, где U – это напряжение, а R – общее сопротивление.
• Пример расчета: В нашем случае R1 = 1200 Ом и R2 = 60 Ом, значит общее сопротивление R = 1200 + 60 = 1260 Ом. Тогда I = 120 В / 1260 Ом ≈ 0.0952 А (или 95.2 мА).
• Ток через вольтметр: Ток, проходящий через вольтметр, будет равен току, проходящему через R2, который можно рассчитать как I2 = Uв / R2, где Uв = 6 В. Таким образом, I2 = 6 В / 60 Ом = 0.1 А (или 100 мА).

Таким образом, используя делитель напряжения, мы можем безопасно измерять напряжение до 120 В с помощью вольтметра, предназначенного для 6 В, и при этом ток, проходящий через вольтметр, будет составлять 100 мА.