Краткое пояснение: Для решения задачи будем использовать закон Ома для участка цепи, который гласит, что сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению (I = U/R). Также применим правила соединения резисторов: при параллельном соединении напряжение на каждом резисторе одинаково, а общее сопротивление меньше сопротивления каждого отдельного резистора.
Дано:
- Амперметр А: I = 1,6 А
- Напряжение: U = 120 В
- Сопротивление резистора R1: R1 = 100 Ом
Найти:
- Сопротивление резистора R2: R2 — ?
- Показания амперметра А1: I1 — ?
- Показания амперметра А2: I2 — ?
Решение:
- Шаг 1: Находим общее сопротивление цепи.
По закону Ома: \( R_{общее} = \frac{U}{I} \)
\( R_{общее} = \frac{120}{1.6} = 75 \) Ом. - Шаг 2: Находим сопротивление резистора R2.
Так как резисторы R1 и R2 соединены параллельно, то общее сопротивление выражается формулой: \( R_{общее} = \frac{R1 \cdot R2}{R1 + R2} \).
Подставляем известные значения: \( 75 = \frac{100 \cdot R2}{100 + R2} \)
\( 75 \cdot (100 + R2) = 100 \cdot R2 \)
\( 7500 + 75 \cdot R2 = 100 \cdot R2 \)
\( 7500 = 100 \cdot R2 - 75 \cdot R2 \)
\( 7500 = 25 \cdot R2 \)
\( R2 = \frac{7500}{25} = 300 \) Ом. - Шаг 3: Определяем показания амперметра А1.
Амперметр А1 показывает силу тока, протекающего через резистор R1. По закону Ома:
\( I1 = \frac{U}{R1} \)
\( I1 = \frac{120}{100} = 1.2 \) А. - Шаг 4: Определяем показания амперметра А2.
Амперметр А2 показывает силу тока, протекающего через резистор R2. По закону Ома:
\( I2 = \frac{U}{R2} \)
\( I2 = \frac{120}{300} = 0.4 \) А.
Проверка: Сила тока, измеряемая амперметром А, равна сумме токов через параллельно соединенные резисторы R1 и R2:
\( I = I1 + I2 \)
\( 1.6 = 1.2 + 0.4 \)
\( 1.6 = 1.6 \) (Верно).
Ответ: R2 = 300 Ом, А1 = 1.2 А, А2 = 0.4 А