Номер 32, страница 144, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Электростатика и постоянный электрический ток. Глава VIII. Постоянный электрический ток. Параграф 40. Закон Ома для участка цепи - номер 32, страница 144.

Условие.

°32. Почему для измерения напряжения на концах проводника вольтметр надо подключать к этому проводнику параллельно (рис. 40.9)?

Рис. 40.9

Решение 2.

Напряжение, или разность потенциалов, является характеристикой электрического поля между двумя точками. Чтобы измерить эту величину на концах проводника, вольтметр необходимо подключить именно к этим двум точкам. Параллельное подключение как раз и обеспечивает соединение клемм вольтметра с концами проводника.

Основное свойство параллельного соединения заключается в том, что напряжение на всех параллельно соединенных участках цепи одинаково. Таким образом, при параллельном подключении напряжение, которое покажет вольтметр, будет равно напряжению на проводнике.

Кроме того, вольтметр должен оказывать минимальное влияние на измеряемую цепь, чтобы не искажать ее параметры. Для этого вольтметр обладает очень большим внутренним сопротивлением. При параллельном подключении такой вольтметр создает дополнительную ветвь для тока, но из-за огромного сопротивления ($R_V$) ток, протекающий через сам прибор ($I_V = U/R_V$), оказывается пренебрежимо малым. Это означает, что подключение вольтметра практически не изменяет ток в основной цепи, и измерение получается точным.

Если бы вольтметр с его большим сопротивлением подключили последовательно, он бы выступил в роли очень большого дополнительного резистора, что привело бы к резкому уменьшению тока во всей цепи и, следовательно, к неверному измерению.

Ответ: Вольтметр подключают к проводнику параллельно, потому что: 1) напряжение — это разность потенциалов между двумя точками, и прибор должен быть подключен к этим же точкам; 2) вольтметр имеет очень большое внутреннее сопротивление, и при таком подключении он не вносит существенных изменений в режим работы электрической цепи, что обеспечивает точность измерения.