ID: 00009524
В схеме, изображённой на рисунке, ЭДС источника ℰ = 12 В, сопротивление резистора R = 12 Ом. Вначале, после замыкания ключа К_1, амперметр показал ток силой I_1 = 1,00 А, а после дополнительного замыкания второго ключа К_2 амперметр показал ток силой I_2 = 1,01 А. Чему равно сопротивление R_V вольтметра?
Источник: ФИПИ
\mathcal{E} = 12 \text{ В}
R = 12 \text{ Ом}
I_1 = 1 \text{ А} — ток при замкнутом К1
I_2 = 1{,}01 \text{ А} — ток при замкнутых К1 и К2
R_V — сопротивление вольтметра
При замкнутом только К1 ток течёт через резистор R. Из закона Ома:
I_1 = \frac{\mathcal{E}}{R} = \frac{12}{12} = 1 \text{ А}
Это совпадает с условием, значит внутреннее сопротивление источника и сопротивление амперметра пренебрежимо малы.
При замыкании К2 параллельно к резистору подключается вольтметр с сопротивлением R_V. Общее сопротивление параллельного соединения:
R_{\text{общ}} = \frac{R \cdot R_V}{R + R_V}
Ток в цепи:
I_2 = \frac{\mathcal{E}}{R_{\text{общ}}} = \frac{\mathcal{E}(R + R_V)}{R \cdot R_V}
Найдём отношение токов:
\frac{I_2}{I_1} = \frac{\mathcal{E}(R + R_V)}{R \cdot R_V} \cdot \frac{R}{\mathcal{E}} = \frac{R + R_V}{R_V} = 1{,}01
Раскроем:
\frac{R}{R_V} + 1 = 1{,}01
\frac{R}{R_V} = 0{,}01
R_V = \frac{R}{0{,}01} = 100R = 100 \cdot 12 = 1200 \text{ Ом}
1200