Вольтметр 1 при замкнутом ключе показывает электрическое напряжение

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

В необходимых математических преобразованиях или вычисле-ниях допущены ошибки, и (или) в математических преобразо-ваниях/ вычислениях пропущены логически важные шаги.

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка.

Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

Источник

Вольтметр 1 при замкнутом ключе показывает электрическое напряжение

Схема электрической цепи показана на рисунке. Когда ключ К разомкнут, идеальный вольтметр показывает 8 В. При замкнутом ключе вольтметр показывает 7 В. Сопротивление внешней цепи равно 3,5 Ом. Чему равна ЭДС источника тока?

Поскольку показания вольтметра, подсоединенного к источнику меняются при замыкании ключа, это означает, что источник не идеальный, и его внутренне сопротивление отлично от нуля. Показания во втором случае меньше, так как через источник начинает течь ток, и часть напряжения падает на внутреннем сопротивлении. В первом же случае, тока в сети нет. Более точно говоря, ток был, пока происходила зарядка конденсатора, но после того, как конденсатор зарядился, ток прекратился. А значит, в первом случае, вольтметр показывает ЭДС источника. Она равна 8 В.

Скажите,а разве когда в цепи нет тока происходит зарядка конденсатора, а не разрядка?

Когда тока в цепи нет, заряд конденсатора не изменяется. Если более подробно.

До замыкания ключа, после того как схему собрали, происходит некоторое время зарядка конденсатора, ток в это время течет. Потом конденсатор заряжается полностью, ток пропадает, именно к этому периоду относится первое измерение вольтметром. Затем ключ замыкают, конденсатора быстро разряжается, через нагрузку начинает течь потсоянный ток. Вот тут вот и делают второе измерение вольтметром.

Объясните, пожалуйста, почему разряжается конденсатор при замыкании ключа?

Так как его обкладки оказываются соединенными куском проводника с нулевым сопротивлением. А значит разница потенциалов между обкладками обращается в ноль.

А как это решить, применяя формулы?

Здесь писать формулы особого смысла не имеет, но Вы можете пописать закон Ома для полной цепи, чтобы понять, почему показания вольтметра изменяются.

Источник

Вольтметр 1 при замкнутом ключе показывает электрическое напряжение

Два одинаковых неидеальных вольтметра соединяют параллельно и подключают к батарейке с ЭДС 12 В и некоторым внутренним сопротивлением. В результате оба вольтметра показывают одинаковое напряжение 10 В. Затем собирают электрическую цепь, состоящую из той же батарейки и трёх таких же одинаковых вольтметров (схема цепи показана на рисунке). Какое напряжение покажет вольтметр, обозначенный на схеме цифрой 1? Неидеальный вольтметр показывает произведение силы текущего через него тока на сопротивление вольтметра. Ответ приведите в вольтах, округлив до десятых.

Пусть R — сопротивление вольтметра, а r — внутреннее сопротивление батарейки. Общее сопротивление двух параллельно соединённых вольтметров равно По закону Ома ток цепи равен Поскольку вольтметры одинаковые и соединены параллельно, ток, протекающий через каждый их них вполовину меньше. Известно, что каждый вольтметр показывает напряжение откуда:

Сопротивление полученной цепи:

Следовательно, напряжение, показываемое вольтметром 1 равно

Объясните, пожалуйста, как вы получили 7,5 В.

На рисунке изображена схема электрической цепи, включающей источник постоянного тока, идеальный вольтметр, ключ и резистор. Показание вольтметра при замкнутом ключе в 3 раза меньше, чем показание вольтметра при разомкнутом ключе.

Можно утверждать, что внутреннее сопротивление источника тока

1) в 3 раза больше сопротивления резистора

2) в 3 раза меньше сопротивления резистора

3) в 2 раза больше сопротивления резистора

4) в 2 раза меньше сопротивления резистора

Идеальным вольтметром называется вольтметр с бесконечным сопротивлением. Через такой вольтметр не может течь ток. Поэтому при разомкнутом ключе такой вольтметр измеряет ЭДС источника Когда ключ замыкают, через сопротивление R начинает течь ток, который можно найти из закона Ома для полной цепи: При замкнутом ключе вольтметр показывает напряжение на выводах источника (оно отлично от ЭДС, так как часть напряжения теперь падает на внутреннем сопротивлении источника), или что то же самое, вольтметр измеряет напряжение на сопротивлении Таким образом, во втором случае, вольтметр показывает напряжение Согласно условию, Следовательно, То есть, сопротивление источника тока в 2 раза больше сопротивления резистора.

Школьник собрал схему, изображённую на первом рисунке. После её подключения к идеальному источнику постоянного напряжения оказалось, что амперметр показывает ток = 0,9 А, а вольтметр — напряжение = 20 В. Когда школьник переключил один из проводников вольтметра от точки 1 к точке 2 (см. второй рисунок), вольтметр стал показывать напряжение = 19 В, а амперметр — ток = 1 А. Во сколько раз сопротивление вольтметра больше сопротивления амперметра?

Вольтметр в первом случае показывает постоянное напряжение источника, равное В. Во втором случае это напряжение равно, очевидно, сумме падения напряжения на амперметре и показаний вольтметра: откуда В, и по закону Ома сопротивление амперметра, через который течёт ток А, равно Ом.

В первом случае по закону Ома для участка цепи, содержащего резисторы, откуда Ом.

Во втором случае ток разветвляется в точке 2 на два тока — через вольтметр и через резистор, равные в сумме току по закону сохранения электрического заряда для цепей постоянного тока. Поэтому ток через вольтметр равен А, так что сопротивление вольтметра равно Ом.

Подставляя все записанные выражения, получаем

Таким образом, сопротивление вольтметра больше сопротивления амперметра примерно в 181,5 раз.

Ответ: то есть примерно в 181,5 раза.

Источник