На внешних клеммах цепи, схема которой показана на рисунке, поддерживается постоянное напряжение u=48 в. сопротивления всех в схеме одинаковы и равны r=10 ом, сопротивления всех ламп в схеме также можно считать одинаковыми и равными r1=3r=30 ом. к цепи подключены амперметр и вольтметр, которые можно считать практически идеальными (то есть присутствие амперметра практически не влияет на силу тока в его участке цепи, а присутствие вольтметра практически не влияет на напряжение между точками, к которым он подключен), сопротивления соединительных проводов пренебрежимо малы. найти показания приборов.
Участок 1: от вольтметра до точки А
На этом участке у нас имеется только источник постоянного напряжения, поэтому сила тока будет равна нулю, и напряжение будет равно 48 В.
Участок 2: от точки А до точки В
На этом участке у нас имеется параллельное соединение трех резисторов: R, R1 и R1.
Сначала найдем эквивалентное сопротивление этого параллельного соединения. Формула для расчета эквивалентного сопротивления для двух резисторов в параллельной цепи выглядит следующим образом:
1 / R_экв = 1 / R1 + 1 / R1 = 2 / R1
1 / R_экв = 2 / 30 ом
R_экв = 30 ом / 2
R_экв = 15 ом
Теперь мы можем рассчитать силу тока на этом участке, используя закон Ома: I = U / R, где U - напряжение, а R - сопротивление.
I = 48 В / 15 ом
I = 3.2 А
Таким образом, сила тока на участке 2 равна 3.2 А.
Участок 3: от точки В до точки С
На этом участке у нас также есть параллельное соединение трех резисторов: R, R1 и R1 (как и на участке 2).
Мы уже знаем эквивалентное сопротивление этого параллельного соединения - 15 ом.
Кроме того, сила тока на этом участке будет такой же, как и на участке 2, так как эти участки соединены параллельно.
Таким образом, сила тока на участке 3 также равна 3.2 А.
Участок 4: от точки С до точки D
На этом участке у нас имеется только один резистор R, поэтому сила тока будет равна I = U / R = 48 В / 10 ом = 4.8 А.
Участок 5: от точки D до точки Е
На этом участке у нас имеется только один резистор R, поэтому сила тока будет равна I = U / R = 48 В / 10 ом = 4.8 А.
Теперь мы можем рассчитать показания амперметра и вольтметра.
Показания амперметра будут равны силе тока на участке 4 и участке 5, так как амперметр подключен последовательно к этим участкам.
I_амперметра = I_участка_4 + I_участка_5 = 4.8 А + 4.8 А = 9.6 А.
Показания вольтметра будут равны разности напряжений между точками С и D, так как вольтметр подключен параллельно к этим точкам.
U_вольтметра = U_С - U_D = 48 В - 48 В = 0 В.
Таким образом, показания амперметра будут 9.6 А, а показания вольтметра будут 0 В.