В схеме, показанной на рисунке, ЭДС источника тока равна 9 В, его внутреннее сопротивление r = 5 Ом, а сопротивления резисторов R₁ = R₂ = 20 Ом. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр?

Решение:

Идеальный вольтметр измеряет напряжение на внешнем сопротивлении, которое в данном случае равно сопротивлению резистора \( R_1 \) (так как он подключен параллельно вольтметру, а вольтметр имеет бесконечное сопротивление). Однако, схема показывает, что вольтметр подключен параллельно к резистору \( R_1 \) и \( R_2 \), которые соединены последовательно.

Общее внешнее сопротивление цепи: \( R_{внеш} = R_1 + R_2 = 20 + 20 = 40 \) Ом.

Полное сопротивление цепи: \( R_{полн} = R_{внеш} + r = 40 + 5 = 45 \) Ом.

Сила тока в цепи: \( I = \frac{\mathcal{E}}{R_{полн}} = \frac{9 \text{ В}}{45 \text{ Ом}} = 0.2 \) А.

Напряжение на внешнем сопротивлении (которое и показывает вольтметр): \( U = I \cdot R_{внеш} = 0.2 \text{ А} \cdot 40 \text{ Ом} = 8 \) В.

Ответ: 8 В.