Номинальное напряжение вольтметра 10В, його внутреннее сопротивление 5кОм. Какое напряжение может быть в цепи , если к вольтметру подключен дополнительный резистор, сопротивление которого 15кОм?
1) Удельное сопротивление алюминия ρ=0,027 Ом*мм²/м. Искомое сопротивление R=ρ*l/S=0,027*100/2,8≈0,96 Ом.
2) Из формулы для сопротивления в задаче №1 следует, что S=ρ*l/R=0,027*500/7≈1,93 мм².
3) Реостат не должен иметь малое удельное сопротивление, иначе он будет пропускать через себя большие токи, из-за чего будет сильно нагреваться и может легко выйти из строя. Удельное сопротивление меди равно 0,017 Ом*мм²/м, алюминия - 0,028 Ом*мм²/м, вольфрама - 0,055 Ом*м²/м, а нихрома - 1,1 Ом*мм²/м. Поэтому для изготовления реостата требуется взять нихром.
R'=R2||R3=R2*R3/(R2+R3)=12*18/(12+18)=7.2 OM
R(ekv)=R1+R'=2.8+7.2=10 OM
I=U/R(ekv)=12/10=1.2 A
I2=U2/R2=I*R'/R2=1.2*7.2/12=0.72 A
P=I*U=1.2*12=14.4 Вт
A=P*t=14.4*360=5184 Дж
a) Общее сопротивление: R = R₁ + (R₂ · R₃)/(R₂ + R₃) =
= 2.8 + 12 · 18/(12 + 18) = 2.8 + 7.2 = 10(Ом)
б) Сила тока в цепи: I = U/R = 12/10 = 1.2 (A)
Напряжение на 1-м резисторе: U₁ = I · R₁ = 1.2 · 2.8 = 3.36(B)
Напряжение на 2-м и 3-м резисторах: U₂ = U₃ = U - U₁ =
= 12 - 3.36 = 8.64(B).
Сила тока во 2-м резисторе I₂ = U₂/R₂ = 8.64 : 12 = 0.72(A)
c) Мощность тока Р = U₁²/R₁ + U₂²/R₂ + U₃²/R₃ = 3.36²/2.8 + 8.64²/12 +
+ 8.64²/18 = 4.032 + 6.2208 + 4.1472 = 14.4 (Вт)
Работа тока А = Р·t = 14.4 · 360 = 5184(Дж)
2) Из формулы для сопротивления в задаче №1 следует, что S=ρ*l/R=0,027*500/7≈1,93 мм².
3) Реостат не должен иметь малое удельное сопротивление, иначе он будет пропускать через себя большие токи, из-за чего будет сильно нагреваться и может легко выйти из строя. Удельное сопротивление меди равно 0,017 Ом*мм²/м, алюминия - 0,028 Ом*мм²/м, вольфрама - 0,055 Ом*м²/м, а нихрома - 1,1 Ом*мм²/м. Поэтому для изготовления реостата требуется взять нихром.