1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. Сопротивления R1=R2=R3=200 Ом, сопротивление вольтметра...
Решение задачи на тему

Сопротивления R1=R2=R3=200 Ом, сопротивление вольтметра RV=1к Ом. Вольтметр показывает разность потенциалов U = 100 В. Найти ЭДС батареи. Внутренним сопротивлением источника пренебречь. Решить подробно с объяснениями и сделать проверку физических величин

  • Физика
  • #Электричество и магнетизм
  • #Теория электрических цепей
Сопротивления R1=R2=R3=200 Ом, сопротивление вольтметра RV=1к Ом. Вольтметр показывает разность потенциалов U = 100 В. Найти ЭДС батареи. Внутренним сопротивлением источника пренебречь. Решить подробно с объяснениями и сделать проверку физических величин

Условие:

Сопротивления R1=R2=R3=200 Ом,
сопротивление вольтметра RV=1к Ом. Вольтметр
показывает разность потенциалов U = 100 В. Найти
ЭДС батареи. Внутренним сопротивлением источника
пренебречь. Решить подробно с объяснениями и сделать проверку физических величин в конечной формуле

Решение:

Для решения задачи начнем с анализа схемы. У нас есть три сопротивления $R1, R2, R3$ и вольтмет...V$. Вольтметр показывает разность потенциалов $U = 100 \, \text{В}$.

Сопротивления R2,ReqR2, R{eq} можно найти по формуле:

R1+R3=200Ω+200Ω+200Ω=600Ω R1 + R3 = 200 \, \Omega + 200 \, \Omega + 200 \, \Omega = 600 \, \Omega

Вольтметр R3R3. Чтобы найти общее сопротивление R3VR{3V} для RVRV:

1R3+1RV \frac{1}{R3} + \frac{1}{R_V}

Подставим значения:

1R3V=1200Ω+11000Ω \frac{1}{R_{3V}} = \frac{1}{200 \, \Omega} + \frac{1}{1000 \, \Omega}

Найдем общий знаменатель:

1R3V=51000+11000=61000 \frac{1}{R_{3V}} = \frac{5}{1000} + \frac{1}{1000} = \frac{6}{1000}

Теперь найдем R3VR_{3V}:

R3V=10006166.67Ω R_{3V} = \frac{1000}{6} \approx 166.67 \, \Omega

Теперь найдем общее сопротивление RtotalR_{total}:

R1+R3V=200Ω+200Ω+166.67Ω566.67Ω R1 + R{3V} = 200 \, \Omega + 200 \, \Omega + 166.67 \, \Omega \approx 566.67 \, \Omega

Теперь, зная общее сопротивление и напряжение на вольтметре, можем найти ток II в цепи. Напряжение UU на вольтметре равно напряжению на R3VR_{3V}:

U=IR3V U = I \cdot R_{3V}

Отсюда:

I=UR3V=100В166.67Ω0.6А I = \frac{U}{R_{3V}} = \frac{100 \, \text{В}}{166.67 \, \Omega} \approx 0.6 \, \text{А}

Теперь, зная ток II и общее сопротивление RtotalR_{total}, можем найти ЭДС EE батареи:

E=IRtotal=0.6А566.67Ω340В E = I \cdot R_{total} = 0.6 \, \text{А} \cdot 566.67 \, \Omega \approx 340 \, \text{В}
  1. : I0.6АI \approx 0.6 \, \text{А} - разумное значение для данной цепи.
  2. : E340ВE \approx 340 \, \text{В} - также соответствует ожидаемым значениям для батареи.

Электродвижущая сила (ЭДС) батареи составляет примерно 340В340 \, \text{В}.

Выбери предмет