На рисунке приведена фотография — Задание 19 ЕГЭ физика

Задание №19. Погрешности в Измерениях

Косвенные Измерения

№2. Задание 19

ID: 00026241

На рисунке приведена фотография электрической цепи постоянного тока. Показания вольтметра даны в вольтах.

Какое напряжение будет показывать вольтметр, если его подсоединить к резистору сопротивлением 2 Ом? Вольтметр считать идеальным. Ответ дайте в В.

Рисунок к заданию 19 ЕГЭ по физике — Косвенные Измерения

Источник: ФИПИ

Решение

На фотографии — цепь постоянного тока: источник тока, ключ, реостат $$0$$ – $$6$$ Ом и три резистора $$1$$ Ом, $$2$$ Ом и $$3$$ Ом, соединённые последовательно. К резистору $$3$$ Ом подключён идеальный вольтметр, который показывает $$2{,}4$$ В.

При последовательном соединении через все элементы цепи течёт один и тот же ток — резисторы просто идут друг за другом, ток нигде не «расходится» и не «складывается». Значит, ток, который течёт через резистор $$3$$ Ом, — это тот же самый ток, что течёт и через резистор $$2$$ Ом.

Найдём этот ток по закону Ома для резистора $$3$$ Ом, на котором уже известно напряжение: $I=\dfrac{U_3}{R_3}=\dfrac{2{,}4}{3}=0{,}8$ А.

Раз идеальный вольтметр не искажает ток в цепи, тот же самый ток $$0{,}8$$ А течёт и через резистор $$2$$ Ом. Тогда напряжение на нём: $U_2=I\cdot R_2=0{,}8\cdot2=1{,}6$ В.

И всё сходится: чем меньше сопротивление резистора при том же токе, тем меньше падает на нём напряжение — $$1{,}6$$ В на $$2$$ Ом против $$2{,}4$$ В на $$3$$ Ом.