Размещено 4 года назад по предмету Физика от timofey10031

Амперметр с собственным сопротивлением RA=3 Ом подключают последовательно с резистором сопротивлением R к идеальной батарейке с напряжением 4,5 В. Что показывает амперметр, если R=150 Ом; 15 Ом; 1,5 Ом? Ответы выразите в амперах, округлите до сотых. Введите каждый ответ в отдельное поле в указанном порядке.Даю 30 балов!

Ответ на вопрос

Ответ на вопрос дан ruslanchik0505

Ответ:
$I(1) = frac{U(1)}{(frac{(R(a) + R)}{2R + R(a)} + R)} - frac{U(1)}{(frac{(R(a) + R)}{2R + R(a)} + R)}frac{1}{(frac{R(a) + R}{R} + 1)}$
Объяснение:
1. Т. к амперметр неидеален, то его можно заменить его резистором c сопротивлением:
$R(a)$ - сопротивление амперметра
2. Далее по известным школьным методам расчета общего сопротивления можно найти общее сопротивление всей электрической цепи:
$R(*) = frac{(R(a) + R)R}{2R + R(a)}$
$R(*) + R = frac{(R(a) + R)R}{2R + R(a)} + R$
3. В этой электрической цепи идет ток $I$ , можно воспользоваться вторым правилом Кирхгофа, или же законом Ома для полной электрической цепи:
Правило Кирхгофа:
$I(frac{(R(a) + R)}{2R + R(a)} + R) = U(1)$
По закону Ома для полной электрической цепи:
$I(frac{(R(a) + R)}{2R + R(a)} + R) - U(1) = 0$
4. Выражаем ток:
$I = frac{U(1)}{(frac{(R(a) + R)}{2R + R(a)} + R)}$
И в зависомости от сопротивлений на резисторах можно выразить ток.
Это общий ток, нам нужно найти ток черз амперметр, тогда можно сказать что $I$ состоит из двух токов:
$I(1)$ - ток через амперметр
$I(2)$ - ток через верхнюю ветку
5. Т. к ток обратно пропорционально зависит от сопротивления, тогда:
Пусть через верхнюю ветку идет ток:
$I(2)$ , тогда через амперметр идет ток:
$I(1) = I(2)frac{R(a) + R}{R}$
$I(2)frac{R(a) + R}{R} + I(2) = I$
$I(2)(frac{R(a) + R}{R} + 1) = frac{U(1)}{(frac{(R(a) + R)}{2R + R(a)} + R)}$
$I(2) = frac{U(1)}{(frac{(R(a) + R)}{2R + R(a)} + R)}frac{1}{(frac{R(a) + R}{R} + 1)}$
$frac{U(1)}{(frac{(R(a) + R)}{2R + R(a)} + R)}frac{1}{(frac{R(a) + R}{R} + 1)} + I(1) = frac{U(1)}{(frac{(R(a) + R)}{2R + R(a)} + R)}$
$I(1) = frac{U(1)}{(frac{(R(a) + R)}{2R + R(a)} + R)} - frac{U(1)}{(frac{(R(a) + R)}{2R + R(a)} + R)}frac{1}{(frac{R(a) + R}{R} + 1)}$
Спасешь от мучений, если сам посчитаешь.)))