ID: 00017145
При изучении закона Ома для полной электрической цепи ученик исследовал зависимость напряжения на полюсах источника тока от силы тока во внешней цепи (см. рисунок). Внутреннее сопротивление источника не зависит от силы тока. Сопротивление вольтметра велико, сопротивление амперметра пренебрежимо мало. При силе тока в цепи $1\ \text{А}$ вольтметр показывал напряжение $4{,}4\ \text{В}$, а при силе тока $4{,}1\ \text{А}$ — напряжение $1{,}0\ \text{В}$.
Определите, какую силу тока (в амперах) покажет амперметр при показаниях вольтметра, равных $3{,}3\ \text{В}$.
Источник: Сборник Гиголо
Чем сильнее тянем ток из источника, тем больше «съедает» его внутреннее сопротивление r, и тем меньше остаётся на клеммах. Эта зависимость прямая: $U=E-Ir$. Дали две точки на прямой — найдём E и r, а потом ток при нужном напряжении.
$U=E-Ir$ для двух измерений: $4{,}4=E-1\cdot r$, $1{,}0=E-4{,}1\cdot r$. Вычитаем: $4{,}4-1{,}0=(4{,}1-1)r$, то есть $3{,}4=3{,}1\,r$, откуда $r\approx 1{,}1\ \text{Ом}$. Тогда $E=4{,}4+1\cdot 1{,}1=5{,}5\ \text{В}$.
$I=\dfrac{E-U}{r}=\dfrac{5{,}5-3{,}3}{1{,}1}=\dfrac{2{,}2}{1{,}1}=2\ \text{А}$.
$I = 2$ А