Какое дополнительное сопротивление необходимо присоединить к вольтметру, имеющему сопротивление 1500 Ом, чтобы цена каждого деления на шкале увеличилась в 5 раз?
от

1 Ответ

Дано:
Сопротивление вольтметра Rв = 1500 Ом  
Цена деления на шкале вольтметра до изменения ΔU1  
Цена деления на шкале вольтметра после изменения ΔU2 = 5 * ΔU1  

Найти: дополнительное сопротивление Rд, необходимое для увеличения цены деления в 5 раз.

Решение:

1. Цена деления вольтметра определяется как:

ΔU = I * Rв,

где I - ток в цепи.

2. В данном случае, если к вольтметру присоединяется дополнительное сопротивление Rд, то общее сопротивление цепи станет:

Rобщ = Rв + Rд.

3. Новая цена деления будет:

ΔU2 = I' * Rв,

где I' - новый ток в цепи.

4. По закону Ома:

I = U / Rобщ и I' = U / Rобщ,

где U - напряжение, приложенное к цепи.

5. Поскольку цена деления увеличивается в 5 раз, имеем:

ΔU2 = 5 * ΔU1.

6. Подставим выражение для цены деления:

I' * Rв = 5 * (I * Rв).

7. Учитывая, что I = U / Rобщ и I' = U / (Rв + Rд), получим:

(U / (Rв + Rд)) * Rв = 5 * (U / Rобщ) * Rв.

8. Упростим уравнение, сократив Rв:

U / (Rв + Rд) = 5 * (U / Rобщ).

9. Сократим U (при условии, что U не равно 0):

1 / (Rв + Rд) = 5 / (Rв + Rд).

10. Перепишем уравнение:

Rв + Rд = 5 * Rв.

11. Выразим дополнительное сопротивление:

Rд = 5 * Rв - Rв = 4 * Rв.

12. Подставим значение Rв:

Rд = 4 * 1500 Ом = 6000 Ом.

Ответ:
Дополнительное сопротивление, необходимое для увеличения цены деления на шкале в 5 раз, равно Rд = 6000 Ом.
от