Які значення струму амперметра і напруги вольтметра в колі, показаному на мал. 71, якщо ЕРС джерела становить 6,0 В

Які значення струму амперметра і напруги вольтметра в колі, показаному на мал. 71, якщо ЕРС джерела становить 6,0 В, внутрішній опір джерела — 0,2 Ом, R1 = 1,8 Ом і R2 = 10 Ом?

Детальное объяснение:

Тема: Подключение амперметра и вольтметра в электрической цепи

Объяснение:
На рисунке мал. 71 показана электрическая цепь с двумя резисторами (R1 и R2), источником ЭДС (ЕРС) и внутренним сопротивлением (r) источника.

Для определения значений тока и напряжения в указанных приборах (амперметре и вольтметре), используем законы Кирхгофа и законы Ома.

1. Найдем силу тока (I) в цепи, применяя закон Кирхгофа ознакомест.

* Внутреннее сопротивление источника будет создавать дополнительное падение напряжения на цепи: U = I·r. Здесь U — падение напряжения на источнике, I — сила тока, r — внутреннее сопротивление источника.
* Также, для всей цепи сумма падений напряжения на резисторах и источнике будет равна электродвижущей силе (ЕРС): U = U1 + U2 + E, где U1 и U2 — падения напряжения на резисторах R1 и R2 соответственно, E — ЭДС источника.

Найдем I из уравнения U = I·r + U1 + U2 + E:
I = (E — U1 — U2) / r.

2. Определим значения напряжения (Uv) на вольтметре, подключенном параллельно резистору R2.

Так как вольтметр подключен параллельно к R2, то напряжение на нем будет такое же, как на резисторе R2: Uv = U2.

Теперь, подставив значения из условия задачи (ЕРС = 6,0 В, r = 0,2 Ом, R1 = 1,8 Ом и R2 = 10 Ом), найдем искомые значения:

Подставим значения в уравнение для I:
I = (6,0 — U1 — U2) / 0,2.

Также, так как Uv = U2:
Uv = U2 = 10 Ом·I.

Пример использования:
Вопрос: Какие значения струму амперметра і напруги вольтметра в колі, показаному на мал. 71, якщо ЕРС джерела становить 6,0 В, внутрішній опір джерела — 0,2 Ом, R1 = 1,8 Ом і R2 = 10 Ом?

Ответ:
I = (6,0 — U1 — U2) / 0,2,
Uv = U2 = 10 Ом·I.

Совет:
Для лучшего понимания темы, рекомендуется ознакомиться со законами Кирхгофа и законами Ома. Также полезно провести практические эксперименты с использованием резисторов, источника ЭДС, амперметра и вольтметра, чтобы наглядно увидеть, как меняются значения при изменении параметров цепи.

Упражнение:
В электрической цепи, показанной на мал. 71, если значения сопротивлений R1 и R2 удваиваются (т.е. R1 = 3,6 Ом и R2 = 20 Ом), как это повлияет на значения силы тока в цепи (I) и напряжения на амперметре (U1)?

Покажи ответ друзьям: