Question

При измерении напряжения на выходе источника постоянного тока без нагрузки показания вольтметра 14 В, при подключении к источнику резистора электрическим сопротивлением 600 Ом сила тока вцепи равна 10 мА. Каково внутреннее сопротивление источника тока?    11. При измерении напряжения на выходе источника постоянного тока без нагрузки показания вольтметра 9 В, при подключении к источнику резистора электрическим сопротивлением 60 Ом сила тока вцепи равна 100 мА. Каково внутреннее сопротивление источника тока?   12. Как изменятся показания вольтметра, если к резистору с сопротивлением 1 кОм параллельно включить дополнительное сопротивление 10 кОм?

Answer 1

1. I = ε /(R + r)
r = ε/I - R
r = 14 В / 0,01 А - 600 Ом = 800 Ом
2.  I = ε /(R + r)
r = ε/I - R
r = 9В / 0,1 А - 60 Ом = 30 Ом
3. U₁ = I₁R₁
U₂ = I₂R₂
I₁ = I₂
U₂/U₁ = R₂/R₁
U₂/U₁ = 10000 Ом / 1000 Ом = 10
увеличится в 10 раз

Answer 2

Для нахождения внутреннего сопротивления источника тока, мы можем воспользоваться законом Ома, который гласит, что напряжение (U) на выводах источника тока равно произведению силы тока (I) в цепи и общего сопротивления (R):

U = I * R

В первом случае, при измерении напряжения без нагрузки показания вольтметра составляют 14 В. При подключении резистора с сопротивлением 600 Ом сила тока в цепи равна 10 мА, что равно 0.01 A. Теперь мы можем использовать закон Ома для нахождения внутреннего сопротивления (Rвнут):

14 V = 0.01 A * Rвнут

Rвнут = 14 V / 0.01 A Rвнут = 1400 Ом

Таким образом, внутреннее сопротивление источника тока в первом случае равно 1400 Ом.

Во втором случае, при измерении напряжения без нагрузки показания вольтметра составляют 9 В. При подключении резистора с сопротивлением 60 Ом сила тока в цепи равна 100 мА, что равно 0.1 A. Используя закон Ома, мы можем найти внутреннее сопротивление во втором случае (Rвнут2):

9 V = 0.1 A * Rвнут2

Rвнут2 = 9 V / 0.1 A Rвнут2 = 90 Ом

Внутреннее сопротивление источника тока во втором случае равно 90 Ом.

Теперь, для третьего вопроса, о добавлении дополнительного сопротивления 10 кОм параллельно с резистором 1 кОм. Параллельное сопротивление двух резисторов можно найти по следующей формуле:

1 / Rпараллель = 1 / R1 + 1 / R2

Где R1 - сопротивление первого резистора (1 кОм), R2 - сопротивление второго резистора (10 кОм). Подставим значения:

1 / Rпараллель = 1 / (1 кОм) + 1 / (10 кОм) 1 / Rпараллель = 10 + 1 1 / Rпараллель = 11

Rпараллель = 1 / (1 / 11) Rпараллель = 11 кОм

Таким образом, если к резистору с сопротивлением 1 кОм параллельно включить дополнительное сопротивление 10 кОм, общее сопротивление цепи станет равным 11 кОм. Это приведет к уменьшению силы тока в цепи и, следовательно, к уменьшению показаний вольтметра при измерении напряжения на источнике по сравнению с показаниями без подключенного дополнительного сопротивления.