Question

На вашем столе находятся следующие предметы: - паяльник - резисторы R1=R2=5 Ом - амперметр, на передней панели которого указано внутреннее сопротивление RA=240 Ом. Максимальное значение силы тока, которое может измерить амперметр – 10 mА. Вам необходимо получить прибор, с помощью которого можно будет измерить силу тока – 0,25А Напишите последовательность ваших действий (по пунктам) для решения этой задачи.

Answer 1

Ответ:

Перерисуем в более понятную схему (рисунок в прикреплённом файле).

Найдём R_cR

c

- суммарное сопротивление резисторов с сопротивлениями R_1R

1

и R_2R

2

R_c=\frac{R_1\cdot R_2}{R_1+ R_2} =\frac{8\cdot 4}{8+ 4} =\frac{32}{12} =\frac{8}{3}R

c

=

R

1

+R

2

R

1

⋅R

2

=

8+4

8⋅4

=

12

32

=

3

8

Ом

I=I_1+I_2I=I

1

+I

2

, т.к. системы подключены последовательно

U_1=U_2=UU

1

=U

2

=U , т.к. резисторы подключены параллельно

U=IR_c=\frac{3}{2} \cdot \frac{8}{3}=4U=IR

c

=

2

3

⋅

3

8

=4 В

U=I_1R_1U=I

1

R

1

\Rightarrow⇒ I_1=\frac{U}{R_1} = \frac{4}{8} =0,5I

1

=

R

1

U

=

8

4

=0,5 A

I_2= I-I_1=1,5-0,5=1I

2

=I−I

1

=1,5−0,5=1 А

Answer 2

Для измерения силы тока 0,25 А с использованием имеющихся предметов (паяльник, резисторы, амперметр) вы можете использовать метод измерения с помощью мостовой схемы. Вот последовательность действий:

1. Подсоедините резисторы R1 и R2 в параллель. Сопротивление такой комбинации можно вычислить, используя формулу для сопротивлений, соединенных параллельно:

   1 / R_параллель = 1 / R1 + 1 / R2 1 / R_параллель = 1 / 5 Ом + 1 / 5 Ом 1 / R_параллель = 2 / 5 Ом R_параллель = 5 / 2 Ом R_параллель = 2,5 Ом

2. Теперь, вы можете использовать эту комбинацию резисторов, чтобы создать делитель напряжения. Подключите этот делитель напряжения параллельно с источником тока, который вы хотите измерить (в данном случае, силой тока 0,25 А). Определите напряжение на делителе напряжения.

3. Сначала найдите падение напряжения на комбинации резисторов. Используйте закон Ома: U = I * R, где U - напряжение, I - сила тока, R - сопротивление.

   U_резисторы = 0,25 А * 2,5 Ом U_резисторы = 0,625 В

4. Теперь подключите амперметр к точке между комбинацией резисторов и источником тока, чтобы измерить силу тока. Обратите внимание, что внутреннее сопротивление амперметра (RA = 240 Ом) также добавится к комбинации резисторов.

5. Вычислите общее сопротивление в цепи, подключенной к амперметру, как сумму сопротивления комбинации резисторов и внутреннего сопротивления амперметра:

   R_общее = R_параллель + RA R_общее = 2,5 Ом + 240 Ом R_общее = 242,5 Ом

6. Теперь, используя закон Ома (U = I * R) и напряжение, измеренное на комбинации резисторов (0,625 В), а также общее сопротивление цепи (242,5 Ом), вычислите силу тока, которую измеряет амперметр:

   0,625 В = I * 242,5 Ом

   I = 0,625 В / 242,5 Ом I ≈ 0,00258 А (или 2,58 мА)

7. Теперь у вас есть амперметр, который измеряет силу тока до 10 мА, и вы используете его для измерения силы тока 0,00258 А. Ваше измерение близко к 0,25 А, как задано, но обратите внимание, что точность измерения амперметра может быть не достаточно высокой для данной задачи.