Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 704 RSS
←   Июнь 2020   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30


За последние 60 дней ни разу не выходила


Открыта: 14-07-2005

Автор
Калашников О.А.

Статистика

704 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

RFpro.ru: Консультации по физике


РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты в разделе

Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 1747
∙ повысить рейтинг » 		Konstantin Shvetski
Статус: Академик
Рейтинг: 188
∙ повысить рейтинг » 		epimkin
Статус: Специалист
Рейтинг: 185
∙ повысить рейтинг »

∙ Физика

Номер выпуска:2398
Дата выхода:11.06.2020, 07:15
Администратор рассылки:Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Подписчиков / экспертов:171 / 78
Вопросов / ответов:1 / 1

Консультация # 198852: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: В участке цепи, схема которого показана на рисунке, амперметр A1 показывает ток 1мА, а вольтметр V1– напряжение 2В. Сопротивление резисторов много больше сопротивления одинаковых амперметров, но много меньше сопротивления одинаковых вольтметров. Найдите показания вольтметров. Порядок ввода след...

Консультация # 198852:

Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:

В участке цепи, схема которого показана на рисунке, амперметр A1 показывает ток 1мА, а вольтметр V1– напряжение 2В. Сопротивление резисторов много больше сопротивления одинаковых амперметров, но много меньше сопротивления одинаковых вольтметров. Найдите показания вольтметров. Порядок ввода следующий: U2, U3, U4. Напряжение выразите в вольтах, округлите до целого числа.
Буду очень благодарна!

Дата отправки: 05.06.2020, 15:56
Вопрос задал: davnastya555 (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, davnastya555!
Условие : Показания амперметра A1: I3=1мА, Показания вольтметра V1 : U1 = 2В .
Вычислить показания вольтметров U2, U3, U4 .

Решение : Поскольку в Вашей электро-схеме нет ветвей, где бы ток не ограничивался хотя бы одним вольтметром, и сопротивления резисторов/амперметров намного меньше сопротивлений вольтметров, то резисторы и амперметры НЕ влияют на распределение токов в ветвях. Заменяем их перемычками для быстро-упрощённого решения. Я начертил копию упрощённой схемы, заменив вольтметры их эквивалентными схемами замещения - резисторами RV1…RV4. Рисунок прилагаю.

При таком упрощении не нужно составлять уравнения Кирхгофа. Рассуждаем просто: Вольтметр V1 показывает U1 = 2В .
Все вольтметры одинаковы, и ток I1 ч-з вольтметры RV1 и RV2 протекает тот же самый. Значит, вольтметр RV2 показывает такое же напряже ние U2 = U1 = 2В . А напряжение м-ду узлами А и С равно сумме этих напряжений, то есть 4 Вольта.
Это же напряжение E = 4 В приложено и к вольтметрам RV3 и RV4 (они соединены параллельно).
Ответ : U2 = 2В , U3 = 4В , U4 = 4В .

Показания амперметра оказались не востребованы для обязательного решения. Но из любопытства можно применить закон Ома и вычислить сопротивление каждого вольтметра : RV = E / I3 = 4 В / 1 мА = 4 кОм .

= = = = = =
Добавлено 7июня 2020 : Чтобы Вы не сомневались в правильности Решения (в допустимости упрощения), сделаем проверку классическим Методом Баланса мощностей. Проверку делаем в Исходной схеме, не в упрощённой, для убедительности.
Условие "Сопротивление резисторов много больше сопротивления одинаковых амперметров" реализуем заданием 1000-кратного порядка малости:
Сопротивление самого высоко-омного резистора 3·R = RV / 1000 = 4 Ом, тогда R = 3·R / 3 = 1,33 Ом.
Сопротивление Ам перметра - ещё в 100 раз меньше: Ra = R / 100 = 0,01 Ом.
Ток ч-з V4 : I4 = E / RV4 = 4 В / 4 кОм = 1 мА
Ток ч-з A1 : I3 = 1 мА по Условию.
Ток ч-з V1 : I1 = E / (RV1 + RV2) = 4 В / 8 кОм = 0,5 мА . Здесь я принял, будто напряжение на ветви A2+R примерно равно нулю. Так ли это? Вычисляем это напряжение : Ua2 = (I3+I1)·(R+Ra) = (1+0,5)·1,3 = 2 мВ << E в 2000 раз - пренебрежимо мало.

Мощность Источника : Pи = E·(I1+I3+I4) = 4·2,5 = 10 мВт.
Мощность всех потребителей : Pи = I12·(RV1 + RV2) + (I3+I4)2·3·R + I32·(Ra + RV3) + (I1+I3)2·(R+Ra) + I42·Rv4 =
= 0,52·8 + 22·3·10-3 + 12·4 + 1,52·10-3 + 12·4 = 2 + 0,01 + 4 + 0,002 + 4 = 10,01 мВт (здесь токи в мА, сопротивления в кОм).
Баланс сошёлся с заданной точностью до 0,1%, что и требовалось доказать.

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 06.06.2020, 15:11

5
Спасибо большое!
-----
Дата оценки: 07.06.2020, 11:47
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +2 одобряю!

Оценить выпуск | Задать вопрос экспертам

главная страница  |  стать участником  |  получить консультацию
техническая поддержка

Дорогой читатель!
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались. Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора - для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение. Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал, который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом. Заходите - у нас интересно!
МЫ РАБОТАЕМ ДЛЯ ВАС!
В избранное