Номер 16.34, страница 82 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 16. Последовательное и параллельное соединения проводников - номер 16.34, страница 82.

Условие.

16.34. Как следует включить в цепь вольтметр, чтобы измерить напряжение на лампе — последовательно с лампой или параллельно? Нарисуйте соответствующую схему. Каким должно быть сопротивление вольтметра по сравнению с сопротивлением лампы?

Решение.

Как следует включить в цепь вольтметр, чтобы измерить напряжение на лампе — последовательно с лампой или параллельно?
Вольтметр предназначен для измерения разности потенциалов (напряжения) между двумя точками электрической цепи. Чтобы измерить напряжение на конкретном элементе, например, на лампе, вольтметр необходимо подключить к тем же двум точкам, к которым подключена лампа. Такое подключение называется параллельным.
Если вольтметр включить последовательно, то из-за его очень большого внутреннего сопротивления он сильно увеличит общее сопротивление цепи, что приведёт к значительному уменьшению тока в цепи. В результате показания прибора будут неверными, а лампа, скорее всего, не будет гореть.
Ответ: Вольтметр следует включать в цепь параллельно лампе.

Нарисуйте соответствующую схему.
Ответ: Схема электрической цепи с параллельным подключением вольтметра для измерения напряжения на лампе выглядит следующим образом:

На схеме: источник тока (слева), лампа (сверху, кружок с крестиком) и вольтметр (снизу, кружок с буквой V), подключенный параллельно лампе.

Каким должно быть сопротивление вольтметра по сравнению с сопротивлением лампы?
Идеальный вольтметр должен обладать бесконечно большим сопротивлением. В реальности сопротивление вольтметра должно быть как можно больше. Это необходимо для того, чтобы вольтметр оказывал минимальное влияние на измеряемую цепь.
Когда вольтметр подключается параллельно лампе, ток, идущий к этому участку цепи, разветвляется: часть тока $I_L$ идёт через лампу, а другая, очень малая часть $I_V$, — через вольтметр. Чтобы ток $I_V$ был пренебрежимо мал по сравнению с током $I_L$, сопротивление вольтметра $R_V$ должно быть значительно больше сопротивления лампы $R_L$.
Если сопротивление вольтметра будет соизмеримо с сопротивлением лампы, через него потечёт значительный ток. Это приведёт к изменению общего сопротивления участка цепи (сопротивление параллельного соединения лампы и вольтметра будет меньше сопротивления одной лампы), что, в свою очередь, изменит распределение токов и напряжений во всей цепи и приведёт к неверным измерениям.
Таким образом, должно выполняться условие: $R_V \gg R_L$.
Ответ: Сопротивление вольтметра должно быть значительно больше сопротивления лампы.