Примерные критерии оценивания. Построен график зависимости координаты от времени………………….2

Построен график зависимости координаты от времени………………….2

Дан анализ графика………………………………………………………….2

Найден правильный ответ…………………………………………………..1

4. В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, напряжение U = 100 В приложено к нагрузке R. Вольтметр показывает U₁ = 18,2 В, когда он подключен параллельно части сопротивления, составляющей 0,4R. Найти отношение сил токов, идущих через вольтметр I_V и тот участок, параллельно которому он включен I₁. Куда и на сколько нужно переместить контакт K, чтобы токи через вольтметр и тот участок, параллельно которому он включен, стали одинаковыми?

Возможное решение:

Идеальный вольтметр с бесконечно большим сопротивлением показал бы напряжение U^/ = 40 В:

U^/ = I•0,4R = (U/R)•0,4R = 0,4U = 40 B.

Уменьшение показаний происходит вследствие того, что сопротивление параллельно соединенных вольтметра и участка  0,4R меньше, чем 0,4R. Запишем закон Ома для двух участков, на которые вольтметр делит нагрузку R. Ток в неразветвленной части цепи

I = (U − U₁)/(0,6R).

Ток через участок сопротивления 0,4R есть

I₁ = U₁/(0,4R).

Ток через вольтметр I_V равен разности I − I₁.

Таким образом, отношение искомых токов

I_V/I₁ = (I − I₁)/I₁ = I/I₁ − 1 = (U − U₁)/(0,6R)•(0,4R/U₁ − 1),

или

I_V/I₁ = (U − U₁)/U₁•(0,4/0,6 − 1).

I_V/I₁ = (100 − 18,2)/18,2•(0,4/0,6 − 1) ≈ 2.

Так как токи стали равными (по условию задачи), то сопротивление вольтметра станет равным сопротивлению участка параллельно которому он подключен

R_V = R'₁.

Так как

I_V/I₁ = 2, то 0,4R/R_V = 2

и

R_V = 0,8R. Таким образом, R'₁ = 0,8R.

Если мы передвинем контакт K вправо еще на 0,4R, то сопротивления вольтметра и левой части участка, параллельно которому он включен, сравняются.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: