Номер 338, страница 61 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Решение

Амперметр — это прибор для измерения силы тока. Для измерения тока, протекающего через потребитель, амперметр включается в цепь последовательно с этим потребителем. При таком включении его собственное сопротивление добавляется к общему сопротивлению цепи, что может повлиять на параметры цепи, включая напряжение на потребителе.

Рассмотрим цепь, содержащую источник тока с ЭДС $\mathcal{E}$ и внутренним сопротивлением $\text{r}$, а также потребитель с сопротивлением $R_{п}$.

1. До включения амперметра.

Общее сопротивление цепи равно $R_{общ1} = R_{п} + r$.Сила тока в цепи, согласно закону Ома для полной цепи, равна:

$I_1 = \frac{\mathcal{E}}{R_{п} + r}$

Напряжение на потребителе равно:

$U_1 = I_1 \cdot R_{п} = \frac{\mathcal{E} \cdot R_{п}}{R_{п} + r}$

2. После включения амперметра.

Пусть амперметр имеет внутреннее сопротивление $R_{А}$. Так как он включен последовательно, общее сопротивление цепи станет $R_{общ2} = R_{п} + R_{А} + r$.Новая сила тока в цепи:

$I_2 = \frac{\mathcal{E}}{R_{п} + R_{А} + r}$

Новое напряжение на потребителе:

$U_2 = I_2 \cdot R_{п} = \frac{\mathcal{E} \cdot R_{п}}{R_{п} + R_{А} + r}$

Для того чтобы напряжение на потребителях практически не изменилось, необходимо, чтобы $U_2 \approx U_1$. Сравнивая выражения для $U_1$ и $U_2$, видим, что это условие выполняется, если знаменатели дробей практически равны:

$R_{п} + R_{А} + r \approx R_{п} + r$

Это равенство будет верным, если сопротивление амперметра $R_{А}$ будет пренебрежимо мало по сравнению с суммарным сопротивлением остальной цепи ($R_п + r$). В идеальном случае сопротивление амперметра должно быть равно нулю.

$R_{А} \ll R_{п} + r$

Следовательно, чтобы включение амперметра не влияло на режим работы электрической цепи, его сопротивление должно быть как можно меньшим.

Ответ: Сопротивление амперметра должно быть очень малым, в идеальном случае — равным нулю.