Номер 397, страница 73 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Дано:

Напряжение на участке цепи: $U = 10 \text{ В}$

Количество вольтметров: 2

Верхний предел измерений каждого вольтметра: $U_{max} = 6 \text{ В}$

Найти:

Способ измерения напряжения $\text{U}$.

Решение:

Один вольтметр использовать для измерения нельзя, так как измеряемое напряжение $U = 10 \text{ В}$ превышает его верхний предел измерений $U_{max} = 6 \text{ В}$, что приведет к поломке прибора.

Для решения задачи необходимо использовать оба вольтметра. Их следует соединить последовательно друг с другом. Полученную цепь из двух вольтметров нужно подключить параллельно к участку цепи, на котором измеряется напряжение.

При последовательном соединении измеряемое напряжение $\text{U}$ распределится между двумя вольтметрами. Обозначим напряжения на первом и втором вольтметрах как $U_1$ и $U_2$. Тогда общее напряжение будет равно их сумме:

$U = U_1 + U_2$

В задаче не указано, одинаковы ли вольтметры. Будем считать, что они одинаковые, а значит, имеют одинаковое внутреннее сопротивление $R_V$. В этом случае общее напряжение разделится между ними поровну:

$U_1 = U_2 = \frac{U}{2} = \frac{10 \text{ В}}{2} = 5 \text{ В}$

Так как напряжение на каждом из вольтметров ($5 \text{ В}$) меньше их максимального предела измерений ($6 \text{ В}$), то данный способ является корректным и безопасным для измерительных приборов.

Следовательно, измерив напряжения $U_1$ и $U_2$ на каждом вольтметре, можно найти искомое напряжение, сложив их показания:

$U_{измеренное} = U_1 + U_2 = 5 \text{ В} + 5 \text{ В} = 10 \text{ В}$

Ответ:

Необходимо соединить два вольтметра последовательно и подключить эту связку параллельно к участку цепи, где требуется измерить напряжение. Искомое напряжение будет равно сумме показаний двух вольтметров.