Номер 1.83, страница 15 - гдз по физике 11 класс сборник задач Заболотский, Комиссаров

Основы электродинамики. Глава 1. Электрический ток. Закон Ома для участка цепи - номер 1.83, страница 15.

Условие.

1.83. Вольтметр, подключённый параллельно к лампочке (рис. 1.26), сопротивление которой 12 Ом, показал 3,6 В. Сопротивление вольтметра 60 Ом. Что покажет ампер-метр?

Рис. 1.26

Решение.

Дано:

Сопротивление лампочки $R_Л = 12$ Ом
Сопротивление вольтметра $R_В = 60$ Ом
Показание вольтметра $U = 3,6$ В

Найти:

Показание амперметра $I_A$ - ?

Решение:

На схеме (рис. 1.26) вольтметр и лампочка соединены параллельно. Амперметр включен в цепь последовательно с этим параллельным участком, следовательно, он измеряет полный ток, проходящий через этот участок.

При параллельном соединении напряжение на всех элементах участка одинаково. Значит, напряжение на лампочке ($U_Л$) и напряжение на вольтметре ($U_В$) равны показанию вольтметра $\text{U}$:

$U_Л = U_В = U = 3,6$ В

Общий ток ($I_A$), который измеряет амперметр, по первому закону Кирхгофа равен сумме токов, протекающих через лампочку ($I_Л$) и вольтметр ($I_В$):

$I_A = I_Л + I_В$

Используя закон Ома для участка цепи ($I = U/R$), рассчитаем ток для каждого элемента.

Ток, протекающий через лампочку:

$I_Л = \frac{U_Л}{R_Л} = \frac{3,6 \text{ В}}{12 \text{ Ом}} = 0,3 \text{ А}$

Ток, протекающий через вольтметр (внутренний ток вольтметра):

$I_В = \frac{U_В}{R_В} = \frac{3,6 \text{ В}}{60 \text{ Ом}} = 0,06 \text{ А}$

Теперь можем найти общий ток, который покажет амперметр, сложив токи в параллельных ветвях:

$I_A = 0,3 \text{ А} + 0,06 \text{ А} = 0,36 \text{ А}$

Ответ: амперметр покажет 0,36 А.