При разомкнутом ключе амперметр показывает ток 1 А. Какой ток покажет амперметр при замкнутом ключе? ЭДС источника 10 В, внутреннее сопротивление источника 1 Ом, R1 = 5 Ом, R2 = 4 Ом, R3 неизвестно. Решите
Для того чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать закон Ома, а также закон Кирхгофа о замкнутых контурах.
Сначала рассмотрим схему подключения элементов: источник напряжения, резисторы R1, R2 и R3, амперметр и ключ.
Когда ключ разомкнут, амперметр показывает ток 1 А. Это означает, что весь ток проходит через R3. Заметим, что в этом случае весь ток, создаваемый источником напряжения, I, равен 1 А.
Закон Ома гласит: напряжение U на резисторе R равно произведению тока I на сопротивление R.
Таким образом, напряжение на R3 равно 1 А * R3.
Теперь рассмотрим ситуацию, когда ключ замкнут. В этом случае весь ток будет протекать через R1 и R2, а R3 не будет иметь тока. Пусть этот ток будет обозначен как I'.
По закону Кирхгофа о замкнутых контурах, сумма напряжений в замкнутом контуре равна нулю. Из этого следует:
(напряжение на источнике) - (падение напряжения на R1) - (падение напряжения на R2) - (падение напряжения на R3) = 0.
Или, записав это математически:
10 В - I' * R1 - I' * R2 - 0 В = 0.
Так как мы знаем, что I' также равно I (току, измеренному амперметром при разомкнутом ключе), то мы можем записать:
10 В - I * R1 - I * R2 = 0.
Теперь мы можем решить этое уравнение относительно неизвестной величины I'.
10 В - I * 5 Ом - I * 4 Ом = 0.
10 В - 9 I Ом = 0.
9 I Ом = 10 В.
I Ом = 10 В / 9.
Таким образом, ток, показываемый амперметром при замкнутом ключе, будет равен 10 В / 9, или примерно 1.111 А.
Сначала рассмотрим схему подключения элементов: источник напряжения, резисторы R1, R2 и R3, амперметр и ключ.
Когда ключ разомкнут, амперметр показывает ток 1 А. Это означает, что весь ток проходит через R3. Заметим, что в этом случае весь ток, создаваемый источником напряжения, I, равен 1 А.
Закон Ома гласит: напряжение U на резисторе R равно произведению тока I на сопротивление R.
Таким образом, напряжение на R3 равно 1 А * R3.
Теперь рассмотрим ситуацию, когда ключ замкнут. В этом случае весь ток будет протекать через R1 и R2, а R3 не будет иметь тока. Пусть этот ток будет обозначен как I'.
По закону Кирхгофа о замкнутых контурах, сумма напряжений в замкнутом контуре равна нулю. Из этого следует:
(напряжение на источнике) - (падение напряжения на R1) - (падение напряжения на R2) - (падение напряжения на R3) = 0.
Или, записав это математически:
10 В - I' * R1 - I' * R2 - 0 В = 0.
Так как мы знаем, что I' также равно I (току, измеренному амперметром при разомкнутом ключе), то мы можем записать:
10 В - I * R1 - I * R2 = 0.
Теперь мы можем решить этое уравнение относительно неизвестной величины I'.
10 В - I * 5 Ом - I * 4 Ом = 0.
10 В - 9 I Ом = 0.
9 I Ом = 10 В.
I Ом = 10 В / 9.
Таким образом, ток, показываемый амперметром при замкнутом ключе, будет равен 10 В / 9, или примерно 1.111 А.