Вопрос:

Электрическая цепь, схема которой показана на рисунке, состоит из шести одинаковых вольтметров и подключена к источнику постоянного напряжения $$U_0 = 20$$ В. Ключ разомкнут. Какое напряжение показывает вольтметр $$V_1$$? Ответ выразите в вольтах, округлите до целых. Какое напряжение показывает вольтметр $$V_5$$? Ответ выразите в вольтах, округлите до целых. Определите отношение сил токов через вольтметры $$V_5$$ и $$V_1$$. Ответ округлите до целых.

Ответ:

Рассмотрим схему, когда ключ разомкнут.


Вольтметры $$V_1$$, $$V_2$$, $$V_3$$, $$V_4$$, $$V_5$$, $$V_6$$ соединены последовательно, следовательно, ток через них одинаковый. Так как вольтметры одинаковые, то их сопротивления равны.


По закону Ома, напряжение на каждом вольтметре равно $$U = I \cdot R$$, где $$I$$ — ток, протекающий через вольтметр, а $$R$$ — сопротивление вольтметра.


Так как все вольтметры одинаковые и соединены последовательно, то напряжение на каждом из них одинаково.


Суммарное напряжение на всех вольтметрах равно $$U_0 = 20$$ В.


Напряжение на каждом вольтметре равно: $$U = \frac{U_0}{6} = \frac{20}{6} = 3,33$$ В.


Округлив до целых, получаем, что каждый вольтметр показывает напряжение 3 В.


Таким образом, вольтметр $$V_1$$ показывает 3 В, вольтметр $$V_5$$ показывает 3 В.


Отношение токов через вольтметры $$V_5$$ и $$V_1$$ равно: $$\frac{I_5}{I_1} = 1$$, так как токи одинаковые.