Электрические Цепи… — Задание ЕГЭ по физике №00048594

Что тут происходит. По схеме резисторы $R_1$ и $R_2$ соединены параллельно, а $R_3$ стоит последовательно с этим блоком — в неразветвлённой части цепи. Амперметр включён в ветвь с $R_1$, значит, показывает только ток этой ветви, а не весь ток цепи. Через $R_3$ идёт полный ток — сумма токов обеих ветвей. Сопротивление идеального амперметра равно нулю, на распределение токов он не влияет.

Дано: $I_1=4$ А, $R_1=3$ Ом, $R_2=1$ Ом, $R_3=5$ Ом. Найти: $U_3$.

Шаг 1 — напряжение на параллельном блоке. По закону Ома для участка цепи напряжение на $R_1$:

$$U_{12}=I_1R_1=4\cdot3=12\ \text{В}.$$

Шаг 2 — ток через $R_2$. У параллельных ветвей напряжение общее, поэтому

$$I_2=\dfrac{U_{12}}{R_2}=\dfrac{12}{1}=12\ \text{А}.$$

Шаг 3 — полный ток, он же ток через $R_3$:

$$I=I_1+I_2=4+12=16\ \text{А}.$$

Шаг 4 — напряжение на $R_3$:

$$U_3=IR_3=16\cdot5=80\ \text{В}.$$

Проверим себя через сопротивление блока: $R_{12}=\dfrac{3\cdot1}{3+1}=0{,}75$ Ом, и $IR_{12}=16\cdot0{,}75=12$ В — то же напряжение, что дал амперметр. Ещё проверка отношением: при последовательном соединении $\dfrac{U_3}{U_{12}}=\dfrac{R_3}{R_{12}}=\dfrac{5}{0{,}75}=\dfrac{20}{3}$, и $12\cdot\dfrac{20}{3}=80$ В. ЭДС источника для ответа не понадобилась.