ученикам выдали по четыре 2 Ом кокдый, соединительные провода, источник постоянного напряжения 5 В и очень хороший амперметр. Первый ученик собрал цепь, изображенную на рисунке 1, шторой ученик собрал цепь, изображённую на рисунке 2
Определите разность показаний амперметров второго и первого учеником
Ответы
Ответ: I₂ - I₁ = 1,25 A
Объяснение:
ученикам выдали по четыре резистора 2 Ом каждый, соединительные провода, источник постоянного напряжения 5 В и очень хороший амперметр. Первый ученик собрал цепь, изображенную на рисунке 1, второй ученик собрал цепь, изображённую на рисунке 2
Определите разность показаний амперметров второго и первого учеником
Решение:
Поскольку сопротивление всех резисторов одинаковые то примем, что
R₁ = R₂ = R₃ = R₄ = R = 2 Ом
Определим сопротивление первой цепи, приняв, что при последовательном соединении сопротивлений их сопротивления равны сумме сопротивлений, а при параллельном соединении их проводимость равна сумме проводимости каждой параллельной ветви.
В первом варианте
Rвсей цепи = R + R + Rпар. = 2 + 2 + Rпар. = 4 + Rпар.
1/Rпар = 1/R + 1/R
1/Rпар = 2/R
Rпар = R/2 = 2/2 = 1 Ом
Rвсей цепи = 4 + 1 = 5 Ом
По закону Ома
I₁ = U/Rвсей цепи = 5/5 = 1 А
Во втором варианте
1/Rвсей цепи = 1/R + 1/R + 1/(R + R)
1/Rвсей цепи = 2/R + 1/(2R) = 4/(2R) + 1/(2R) = 5/(2R)
Rвсей цепи = 2R/5 = 2·2/5 = 0,8 Ом
По закону Ома
I₂ = U/Rвсей цепи = 5/0,8 = 6,25 А
Разность показаний амперметров
I₂ - I₁ = 6,25 - 5 = 1,25 А