Номер 457, страница 71 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Электрическое напряжение - номер 457, страница 71.

Условие.

457. Укажите, на каких участках цепи вольтметр $\text{V}$ показывает напряжение в каждом случае (рис. 73). Начертите схемы подключения вольтметра к другим участкам цепи.

Рис. 73

Решение.

Решение

а) На схеме а) изображена электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных источника тока, ключа, амперметра (А) и трех резисторов (R1, R2, R3). Вольтметр (V) подключен параллельно резистору R1. Это означает, что в данном включении вольтметр измеряет электрическое напряжение (падение напряжения) на резисторе R1. Обозначим это напряжение как $U_1$.

Для измерения напряжения на других участках цепи вольтметр необходимо подключать параллельно этим участкам. Чтобы начертить соответствующие схемы, нужно изменить подключение вольтметра:

1. Для измерения напряжения на резисторе R2 ($U_2$): необходимо отключить вольтметр от точек до и после резистора R1 и подключить его к точкам до и после резистора R2.

2. Для измерения напряжения на резисторе R3 ($U_3$): вольтметр подключается параллельно резистору R3, то есть его зажимы присоединяются к точкам до и после R3.

3. Для измерения общего напряжения на всей внешней цепи ($U_{общ}$): вольтметр подключается параллельно всему участку с резисторами, то есть один его зажим подключается к точке перед R1 (после амперметра), а второй — к точке после R3 (перед ключом). Это напряжение будет равно напряжению на клеммах источника тока при замкнутой цепи. Согласно закону Ома для последовательного соединения, $U_{общ} = U_1 + U_2 + U_3$.

Ответ: На схеме а) вольтметр измеряет напряжение на резисторе R1. Чтобы измерить напряжение на любом другом участке цепи (например, на резисторах R2, R3 или на всей внешней цепи), вольтметр следует подключить параллельно этому участку.

б) На схеме б) изображена цепь, состоящая из источника тока, вольтметра (V), ключа, реостата (R2), амперметра (А) и резистора (R1), соединенных последовательно. Вольтметр подключен параллельно клеммам источника тока. Следовательно, он измеряет напряжение на зажимах источника, которое также является общим напряжением на всей внешней цепи ($U_{общ}$).

Схемы подключения вольтметра для измерения напряжения на отдельных элементах внешней цепи будут выглядеть следующим образом:

1. Для измерения напряжения на резисторе R1 ($U_1$): необходимо отключить вольтметр от источника тока и подключить его параллельно резистору R1, присоединив зажимы к точкам до и после него.

2. Для измерения напряжения на реостате R2 ($U_2$): вольтметр подключается параллельно используемой части реостата: один зажим к входу реостата (после ключа), а второй — к его подвижному контакту (ползунку).

При последовательном соединении, как на данной схеме, общее напряжение, измеряемое вольтметром в его исходном положении, равно сумме напряжений на резисторе и реостате: $U_{общ} = U_1 + U_2$.

Ответ: На схеме б) вольтметр измеряет напряжение на клеммах источника тока (общее напряжение цепи). Чтобы измерить напряжение на резисторе R1 или на реостате R2, вольтметр следует подключить параллельно соответствующему элементу.