Примеры решения задач по электродинамике
Пример решения задач по теме «Последовательное и параллельное соединение проводников» (№3)
Рис. 5.13. Включение амперметра и вольтметра при измерении сопротивления |
Задача. 1На рис. 5.13, а показан миллиамперметр и вольтметр, а на рис. 5.13, б — схема включения вольтметра для измерения напряжения на резисторе Rx. Миллиамперметр показывает силу тока 4 • 10-3А. Определите сопротивление резистора Rx:
а) считая сопротивление вольтметра бесконечно большим;
б) имея в виду, что на самом деле сопротивление вольтметра Rx = 600 Ом. Сделайте вывод о том, следует ли учитывать сопротивления используемых вольтметров при измерении.
Решение:
а) Если считать сопротивление вольтметра бесконечно большим, то для определения сопротивления резистора Rx можно использовать закон Ома для однородного участка цепи:
I = U / Rx; R= = U / I;
Rx = 2 В / 0,004 А = 500 Ом.
б) Если учитывать сопротивление вольтметра Rv, то значение сопротивления Rx будет определяться по формуле Rx = U / (I — Iv), где Iv — сила тока в самом вольтметре Iv = U / Rv.
Таким образом,
Rx = U / (I — (U / Rv));
Rx = 2 В / (0,004 А — (2 В / 600 Ом)) = 2В / (0,004 А — 0,003 А) = 2000 Ом.
Можно сделать вывод, что чем больше сопротивление вольтметра, тем меньше будет отношение U / Rv — сила тока, который проходит через вольтметр. Когда эта сила тока очень мала по сравнению с силой тока в общей цепи, то ею можно пренебречь. В рассмотренном в задаче случае пренебрегать напряжением вольтметра не стоит.
Рис. 5.14. Другая схема включения амперметра и вольтметра |
Задача. 2 Определить сопротивление резистора Rx (рис. 5.14), если вольтметр такой же, как и в предыдущей задаче:
а) считая сопротивление амперметра бесконечно мальм;
б) если действительно сопротивление амперметра RA = 30 Ом. Сделать вывод относительно того, следует ли учитывать сопротивления приборов для измерения силы тока при вычислениях сопротивлений.
Решение:
а) Если считать сопротивление миллиамперметра бесконечно малым, то значение сопротивления резистора Rx можно определить по формуле, вытекающей из закона Ома для однородного участка цепи:
Rx = U / I;
Rx = 2 В / 0,004 А = 500 Ом. Материал с сайта http://worldof.school
б) Если же известно сопротивление миллиамперметра RmA, то чтобы определить сопротивление резистора Rx, необходимо найти общее сопротивление последовательно соединенных между собой амперметра и резистора:
Rx = U / I;
Rx = 2 В / 0,004 А = 500 Ом.
Поскольку
R = RA + Rx, то Rx = R — RA = U / I — RA;
Rx = 500 Ом — 30 Ом = 470 Ом.
Можно сделать вывод, что сопротивлением приборов для измерения силы тока при расчетах электрических цепей можно пренебрегать в тех случаях, когда эти сопротивления незначительны по сравнению с сопротивлениями участков, к которым они присоединены. В рассмотренном случае сопротивление миллиамперметра следует учитывать.
Примеры задач по электродинамике
Решение задач по теме «параллельное соединение проводников»
Примеры решения задач по теме вольтметр
Пример решения задач по физике закон ампера,магнитная индукция
Подсоединение китайских вольтметров и амперметров