Присоединиться

11 класс·высокий уровень

На сколько процентов отличается от измеренной мощности P мощность P₀

Условие

Рисунок к задаче

Школьник решил измерить мощность P, выделяющуюся в резисторе сопротивлением R = 2 кОм, присоединенном к аккумулятору с ЭДС E = 12 В и малым внутренним сопротивлением. Для этого он использовал неидеальный вольтметр с сопротивлением R_V = 25 кОм, который подключил параллельно резистору, и неидеальный амперметр с сопротивлением R_A = 2 Ом, подключив его последовательно с аккумулятором (см. рис.). На сколько процентов отличается от измеренной мощности P мощность P₀, которую школьник бы вычислил бы, используя при измерениях вместо реальных вольтметра и амперметра «идеальные» приборы? Считайте, что ток и напряжение реальные приборы в собранной схеме показывают верно.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    При работе с идеальными приборами вольтметр, очевидно, показывал бы напряжение U₀ = E = 12 В, а амперметр ток I₀ = E/R = 6 мА, так что P₀ = U₀I₀ = 72 мВт.2. Согласно законам расчета цепей постоянного тока (закону Ома для замкнутой цепи, закону сохранения электрического заряда и правилам вычисления сопротивлений для последовательного и параллельного соединения резисторов) можно найти ток I через резистор R и падение напряжения U на нем.3. Общий ток, измеряемый реальным амперметром, равен I_\sum = \frac{E}{R_A + \frac{RR_V}{R + R_V}} =I + I_V, I_V — ток через вольтметр.4. Поскольку U = IR = I_VR_V, то I_\sum = I \cdot ( 1 + R/R_V ) и I = \frac{ER_V}{R_A ( R + R_V ) + RR_V} }, U=IR = \frac{ER_VR}{R_A ( R + R_V ) + RR_V} }, и P=UI=I2RP=UI=I^{2} R

Осталось ещё 2 шага

  1. Подставляя числа из условия, получаем: P= (…

  2. Таким образом, P₀ отличается от P всего на…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Электродинамика (расчетная задача высокого уровня)»

В однородном магнитном поле, индукция которого $1,67 \cdot 10^{-5} Тл11 классЯдро изотопа водорода $_1^{2} H$ — дейтерия — движется в однородном11 классЭлектрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией $4 \cdot11 класс$1,67 \cdot 10^{-5} Тл$ протон движется перпендикулярно вектору11 классПроводник движется равноускоренно в однородном вертикальном магнитном11 класс
Похожая задача?Сфотографируйте своё условие — ИИ разберёт его по шагам так же
На сколько процентов отличается от измеренной мощности P мощность P₀ — решение с объяснением | Lom Ai