Измерения с… — Задание 10 Физика 8 Класс №00049726
Измерения с Учётом Погрешности
№2. Задание 10
ID: 00049726
Егор взял свой стрелочный амперметр, рассчитанный на измерение силы тока не более $4\text{ А}$, и решил увеличить его предел измерений до $16\text{ А}$. Для этого Егор припаял параллельно к выходам амперметра дополнительный резистор (шунт) и переградуировал шкалу прибора, получив тем самым амперметр с уменьшенным внутренним сопротивлением и расширенным диапазоном измерений. То есть, когда амперметр по старой шкале показывал значение силы тока $4\text{ А}$, на новой шкале стрелка указывала на деление в $16\text{ А}$.
1) Если полный ток, текущий через параллельно соединённые амперметр и шунт составляет $16\text{ А}$, а ток, текущий через амперметр, составляет $4\text{ А}$, то какой ток течёт через шунт?
2) Если считать, что внутреннее сопротивление амперметра составляет $1{,}2\text{ Ом}$, то чему равно сопротивление шунта, который Егор припаял к амперметру?
3) Точность изготовления резисторов на заводе составляет $\pm5\%$. В каком диапазоне может лежать величина полного тока, текущего через шунт и амперметр, если амперметр по старой шкале показывает $1\text{ А}$? Считайте показания амперметра по старой шкале точными.
Напишите полное решение этой задачи.
Источник: ВПР 2022
Решение
Егор учит амперметр на $4$ А мерить $16$ А. Лишние амперы идут мимо прибора через шунт, параллельный резистор. Заметь, что шунт очень мал: так и должно быть, иначе через него пошла бы слишком малая часть тока.
Вопрос 1. Токи ветвей в сумме дают полный ток:
$$I_{\text{ш}}=16-4=12\text{ А}$$
Вопрос 2. На ветвях одно напряжение. Для амперметра:
$$U=4\cdot1{,}2=4{,}8\text{ В}$$
Значит, сопротивление шунта:
$$R_{\text{ш}}=\dfrac{4{,}8}{12}=0{,}4\text{ Ом}$$
Вопрос 3. Показание $1$ А точное, поэтому напряжение на ветвях:
$$U=1\cdot1{,}2=1{,}2\text{ В}$$
Разброс $5\%$ от $0{,}4$ Ом — это $0{,}02$ Ом, шунт лежит от $0{,}38$ до $0{,}42$ Ом. Ток в нём:
$$\dfrac{1{,}2}{0{,}42}\approx2{,}86\text{ А},\quad\dfrac{1{,}2}{0{,}38}\approx3{,}16\text{ А}$$
С $1$ А прибора полный ток лежит от $3{,}86$ А до $4{,}16$ А.
Проверим себя: шкала увеличена вчетверо ($16:4=4$), при точном шунте вышло бы $4\cdot1=4$ А. Промежуток окружает это число, как и должно быть.
Ответ
Другие задания по теме «Измерения с Учётом Погрешности» (8)
- Задание 10 №00050329 — Яков нашёл среди книг прадедушки практическое пособие для ремесленных училищ и…
- Задание 10 №00050323 — Исследуя параметры неизвестной батарейки, экспериментатор собрал электрическую…
- Задание 10 №00050322 — Сопротивление спирали нагревателя, рассчитанного на напряжение U равно 220В,…
- Задание 10 №00050321 — Спиртовку располагают под стаканчиком с водой массой m индекс в равно 250г. За…
- Задание 10 №00050320 — Федя взял стрелочный вольтметр, рассчитанный на измерение напряжения не более…
- Задание 10 №00050319 — Лёша нашёл в кабинете физики отполированный цилиндрик и заинтересовался, из…
- Задание 10 №00050318 — Веня взял свой стрелочный амперметр, рассчитанный на измерение силы тока не…
- Задание 10 №00050317 — Борис нашёл среди книг прадедушки практическое пособие для ремесленных училищ и…