№ 11-14 В цепи, схема которой изображена на рисунке, вольтметр показывает напряжение U = 0,2 В, а амперметр – силу тока I = 200 мА. Известно, что сопротивление вольтметра в 5000 раз больше сопротивления амперметра.
Физика9 классЭлектрические цеписопротивление амперметрасопротивление вольтметраСила токанапряжение источникафизикаэлектрическая цепьвольтметрамперметр
Давайте разберем задачу шаг за шагом.
1. Найдем сопротивление амперметра.
Обозначим сопротивление амперметра как R_a. Из условия задачи известно, что сопротивление вольтметра R_v в 5000 раз больше сопротивления амперметра:
Также нам дано, что вольтметр показывает напряжение U = 0,2 В, а амперметр – силу тока I = 200 мА (или 0,2 А). По закону Ома, напряжение на сопротивлении можно выразить как:
Подставим известные значения:
Теперь решим это уравнение для R_a:
Таким образом, сопротивление амперметра составляет 1 Ом.
2. Найдем сопротивление вольтметра.
Теперь, зная сопротивление амперметра, мы можем найти сопротивление вольтметра:
Таким образом, сопротивление вольтметра составляет 5000 Ом.
3. Найдем ток, который течёт через источник.
Теперь, чтобы найти ток через источник, нам нужно учитывать, что ток в цепи равен току через амперметр, поскольку они соединены последовательно. Однако, вольтметр будет "параллельно" подключен к части цепи. Для расчета тока через источник, мы можем использовать закон Ома:
Обозначим общее сопротивление как R_total. Поскольку вольтметр и амперметр соединены параллельно, общее сопротивление можно найти по формуле:
Подставим значения:
Посчитаем:
Теперь найдем R_total:
Теперь можем найти ток через источник, используя напряжение источника и общее сопротивление:
Где U = 0,2 В. Подставим значения:
Теперь преобразуем в мкА:
Таким образом, ток, который течет через источник, составляет 200000 мкА.
4. Найдем напряжение источника.
Теперь, зная сопротивление R = 49 Ом, мы можем найти напряжение источника, используя закон Ома:
Подставим значения:
Округляя до целого числа, получаем 10 В.
Итак, подытожим: