Каковы показания амперметра и вольтметра $V_{2}$ (рис. 164)?
рис. 164
Дано:
$R_{1} = 2$ Ом;
$R_{2} = 6$ Ом;
$U_{1} = 3$ В.
Найти:
$U_{2} $ − ?
I − ?
Решение:
Сила тока при последовательном соединении на отдельных проводниках одинаковая. По закону Ома:
$I = \frac{U_{1}}{R_{1}}$;
$I = \frac{3}{2} = 1,5$ А.
Показания вольметра $V_{2}$ равны:
$U_{2} = IR_{2}$;
$U_{2} = 1,5 * 6 = 9$ В.
Ответ: 9 В; 1,5 А.
Для решения задачи необходимо понимать основные понятия и законы электрических цепей, а также как работают амперметр и вольтметр.
Закон Ома:
Закон Ома для участка цепи формулируется следующим образом: сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна сопротивлению участка. Математически это выражается формулой:
$$ I = \frac{U}{R} $$
где:
$ I $ — сила тока,
$ U $ — напряжение,
$ R $ — сопротивление.
Последовательное соединение:
При последовательном соединении элементов электрической цепи общий ток в цепи одинаков во всех элементах, а напряжение на каждом элементе можно найти как часть общего напряжения, приложенного к цепи. Суммарное сопротивление при последовательном соединении резисторов $ R_1 $ и $ R_2 $ определяется как:
$$ R_{\text{общ}} = R_1 + R_2 $$
Параллельное соединение:
При параллельном соединении элементов электрической цепи напряжение на каждом из них одинаково, а сила тока распределяется между элементами. Суммарное сопротивление при параллельном соединении резисторов $ R_1 $ и $ R_2 $ определяется по формуле:
$$ \frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} $$
Амперметр:
Амперметр — прибор для измерения силы тока. Включается в цепь последовательно, так как в этом случае через него проходит тот же ток, что и через остальные элементы цепи.
Вольтметр:
Вольтметр — прибор для измерения напряжения. Включается параллельно к элементу цепи, напряжение на котором необходимо измерить.
Для данной задачи рассмотрим следующие шаги:
Поскольку напряжение $ U_1 $ и сопротивления $ R_1 $ и $ R_2 $ известны, вы сможете найти показания амперметра и вольтметра $ V_2 $ основываясь на законах электрических цепей.
Пожауйста, оцените решение