Объясните решение для ( mathbf{R = 10 , text{Ом}} ), ( mathbf{U = 120 , text{В}} ), где амперметр и вольтметр
Объясните решение для \(\mathbf{R = 10 \, \text{Ом}}\), \(\mathbf{U = 120 \, \text{В}}\), где амперметр и вольтметр идеальные. Определите отношение показаний амперметра и вольтметра при разомкнутом и замкнутом ключе. (См. фото на закрепке).
05.12.2023 13:53
Инструкция:
Для решения данной задачи, нужно понимать основные принципы работы амперметра и вольтметра.
Амперметр - это прибор, который измеряет силу тока, проходящего через него. Он подключается последовательно к элементу цепи. Амперметр имеет очень низкое сопротивление, поэтому величина его показаний практически не зависит от сопротивления элемента цепи.
Вольтметр - это прибор, который измеряет напряжение между двумя точками. Он подключается параллельно к элементу цепи. Вольтметр имеет очень высокое сопротивление, поэтому он практически не влияет на размер силы тока в цепи.
При разомкнутом ключе в цепи нет тока, значит и амперметр не покажет никаких показаний, так как он измеряет силу тока. Но напряжение на элементе цепи останется и будет показывать вольтметр.
При замкнутом ключе, ток пройдет через цепь и его сила будет одинаковой на всей цепи (по закону Ома). Показания амперметра будут соответствовать величине тока, проходящего через него. В то же время, вольтметр будет показывать разность потенциалов (напряжение) на элементе цепи, которая определена по закону Ома.
Дополнительный материал:
При разомкнутом ключе, амперметр не покажет никаких показаний, а вольтметр будет показывать напряжение на элементе цепи.
При замкнутом ключе, показания амперметра будут равны силе тока, проходящего через него, а вольтметр будет показывать напряжение на элементе цепи.
Совет:
Чтобы лучше понять работу амперметра и вольтметра, можно провести параллели с водопроводной системой: амперметр - это датчик, который измеряет проток воды, а вольтметр - это датчик, который измеряет давление воды.
Проверочное упражнение:
Если в задаче дано, что значение силы тока составляет 5 А, какие показания дадут амперметр и вольтметр в случае замкнутого ключа?
Объяснение: Данная задача предполагает использование основных принципов в теории электрических цепей. Перед тем, как перейти к решению, давайте вспомним некоторые определения.
Амперметр - это прибор, предназначенный для измерения силы тока в электрической цепи, а вольтметр - для измерения напряжения. Оба этих прибора подключаются параллельно элементам цепи, и их сопротивление пренебрежимо мало.
В случае разомкнутого ключа, электрическая цепь превращается в две параллельно соединенные цепи: одна с амперметром, другая с вольтметром. Ток будет делиться между этими цепями пропорционально их сопротивлениям. Таким образом, ток, измеряемый амперметром (\(I_a\)), будет равен полному току цепи. Амперметр представляет собой низкосопротивительное устройство, поэтому его показание будет близким к реальному значению.
В случае замкнутого ключа, амперметр и вольтметр будут подключены последовательно. Ток, измеряемый амперметром, будет равен току, проходящему через вольтметр и другие элементы цепи. Напряжение, измеряемое вольтметром (\(U_v\)), будет равно полному напряжению в цепи. Вольтметр также представляет собой высокосопротивительное устройство, поэтому его показание будет близким к реальному значению.
Доп. материал: Для данной задачи с разомкнутым ключом, показания амперметра будут равны полному току цепи, а показания вольтметра будут равны напряжению в цепи. При замкнутом ключе, показания амперметра будут равны току, а показания вольтметра будут равны напряжению в цепи.
Совет: Для лучшего понимания данной задачи, рекомендуется вспомнить основные законы электрических цепей, такие как закон Ома и правила последовательного и параллельного соединения элементов цепи.
Ещё задача: В электрической цепи с сопротивлением 20 Ом и напряжением 100 В, амперметр и вольтметр подключены параллельно. Каково отношение показаний амперметра и вольтметра?