Номер 342, страница 61 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Дано:

Сила тока, $I = 6,5$ А

Сопротивление амперметра, $R = 1,2$ мОм

Перевод в систему СИ:

$R = 1,2 \text{ мОм} = 1,2 \cdot 10^{-3} \text{ Ом}$

Найти:

Напряжение на клеммах амперметра, $\text{U}$ - ?

Объяснить причину малости сопротивления амперметра и напряжения на нем.

Решение:

Определите напряжение на клеммах амперметра

Для нахождения напряжения на клеммах амперметра воспользуемся законом Ома для участка цепи, который связывает напряжение ($\text{U}$), силу тока ($\text{I}$) и сопротивление ($\text{R}$):

$U = I \cdot R$

Подставим известные значения в формулу:

$U = 6,5 \text{ А} \cdot 1,2 \cdot 10^{-3} \text{ Ом} = 7,8 \cdot 10^{-3} \text{ В}$

Полученное значение можно также выразить в милливольтах (мВ):

$7,8 \cdot 10^{-3} \text{ В} = 7,8 \text{ мВ}$

Ответ: Напряжение на клеммах амперметра равно $7,8 \cdot 10^{-3}$ В (или 7,8 мВ).

Объясните причину малости сопротивления амперметра и напряжения на нем

Амперметр предназначен для измерения силы тока в цепи, и для этого он включается в разрыв цепи, то есть последовательно с тем элементом, ток через который измеряется. Если бы сопротивление амперметра было большим, его включение в цепь значительно увеличило бы общее сопротивление цепи. Согласно закону Ома, это привело бы к уменьшению силы тока в цепи. Таким образом, амперметр показывал бы неверное, заниженное значение. Чтобы измерительный прибор не вносил существенных искажений в работу цепи и измерял ток с высокой точностью, его внутреннее сопротивление должно быть как можно меньше (в идеальном амперметре оно равно нулю).

Напряжение на амперметре (падение напряжения) определяется по формуле $U = I \cdot R$. Так как сопротивление амперметра $\text{R}$ целенаправленно делается очень малым, то и произведение $I \cdot R$ будет иметь малое значение, даже при значительной силе тока $\text{I}$. Таким образом, малость напряжения на амперметре является прямым следствием малости его сопротивления.

Ответ: Сопротивление амперметра делают очень малым для того, чтобы при его последовательном включении в цепь он не оказывал существенного влияния на общее сопротивление цепи и, следовательно, на измеряемую силу тока. Малость напряжения на амперметре является следствием его малого сопротивления ($U = I \cdot R$).