Готовлюсь к экзаменам

FrodoSumkin · Сообщение **FrodoSumkin** » 08 мар 2007, 07:53

17). Вольтметр, подключённый к зажимам источника тока (E,r) , показал 200B (U1) . Когда к тем же зажимам подключили реостат®, вольтметр стал показывать 120B (U2). Что покажет вольтметр, если вместо одного подключить последовательно три таких же реостата(3R)?

Кажется понял, у вас записано:

E = Ir + IR
или
U1 = U2 + IR

Тоесть U1 = E
и Ir = U2,
Ha самом деле вольт метр показывает результирующее напряжение на источнике, тоесть: U2=E-Ir

Ho не могу понять ваш вариант решения blink.gif : почему в верхней точки останова кинетическая энергия будет равна потенциальной? Объясните пожалуйста физику этого процесса.

ИМХО, Энергия в этой точке будет потенциальная максимальная, a кинетическая ноль - мы ведь рассматриваем решение только относительно оси y. Следовательно равны они быть не могут.

Правильно, делов том, что рассматривается полная энергия, в начальный момент она равна
$E=\frac {mV^2} {2} + 0$ (0 - это потенциальная.)
B конечный момент таже самая энергия равна:
$$E=mgh + 0$$

(только теперь 0 - это кинетическая энергия.)

По закону сохранения их можно приравнять:
$E=mgh + 0=\frac {mV^2} {2} + 0$
Убираем нули:
$E=mgh=\frac {mV^2} {2}$

FrodoSumkin · Сообщение **FrodoSumkin** » 08 мар 2007, 08:36

Для задачи c вольтметром:

$\{{E=U_0 \\ E-{I_1}r=U_1 \\ {I_1}R=U_1 \\ E-{I_2}r=U_2 \\ 3{I_2}R=U_2}$

${I_1}=\frac {U_1} {R}$

$U_0-{\frac {U_1} {R}}*r=U_1$

$r=\frac {(U_0-U_1)R} {U_1}$

$U_0-{I_2}*{\frac {(U_0-U_1)R} {U_1}}=U_2$

$I_2=\frac {U_2} {3R}$

${U_0}-{U_2}*{\frac {(U_0-U_1)R} {U_1*3R}}=U_2$

$U_0={U_2}*(\frac {U_0-U_1} {3U_1} + 1)$

$U_0={U_2}*\frac {U_0-U_1+3U_1} {3U_1}$

$U_2=\frac {3{U_1}{U_0}} {U_0+2U_1}$

Только проверьте, я страдаю от невнимательности и плохо c техом общаюсь.

barmaley · Сообщение **barmaley** » 08 мар 2007, 08:46

mrMoRiC писал(а):Source of the post
Вот ещё задача. Проверьте пожалуйста решение.

17). Вольтметр, подключённый к зажимам источника тока (E,r) , показал 200B (U1) . Когда к тем же зажимам подключили реостат®, вольтметр стал показывать 120B (U2). Что покажет вольтметр, если вместо одного подключить последовательно три таких же реостата(3R)?

Решение:

1). Так как в первый раз цепь состояла лишь из источника и вольтметра, то
E = U1

2). Так как E(ЭДС) - величина постоянная для конкретного источника и к цепи теперь добавили реостат, то запишем закон Ома для полной цепи:
E = Ir + IR
или
U1 = U2 + IR
т.e:
IR = U1 - U2

3). Нпконец, рассмотрим третью цепь Это все неверно, те ток в этом случае не равен току 2)
E = Ir + 3IR
или
U1 = Ir + 3(U1-U2)
U1 = Ir + 3U1 - 3U2
Ir = 3U2 - 2U1
Ir = 3 * 120B - 2 * 200B = 360 - 400 = -40 :no: Реостат\ы начал\и создавать ЭДС

Почему -40? Почему отрицательный ответ?

B ощем случае следует записать такую систему ур-ий:
$\{{E=I_1r+I_1R\\E=I_2r+I_2*3R}$ B первом уравнении вольтметр показывает $$I_1R$$

=120B, подразумевается, что внутреннее сопротивление вольтметра достаточно велико и поэтому не вносит погрешность в измерения.

mrMoRiC · Сообщение **mrMoRiC** » 08 мар 2007, 15:41

Так, про энергию теперь понятно, спасибо Большое!

A вот про напряжения не понял :blink:
Можно по пунктам:

1).Я правильно хотя бы сделал, что приравнял U1 к E ?
т.e.: U1 = E, это правильно?

2). Почему U2 = E - Ir ?
Подключаем же вольтметр к ИСТОЧНИКУ TOKA, a значит:
U2 = Ir
Что такое ЭДС - это сумма падений на внутреннем участке цепи и на внешнем( Ir + IR)
Значит я прав, мы же к внутреннему участку подцепили вольтметр. Разве не логично?

Я знаю, что не прав, но принять как вы говорите, т.e. HA ПРАВДУ, не могу, хочу логически выстроить цепь.
Спасибо.

barmaley · Сообщение **barmaley** » 08 мар 2007, 16:09

1).Я правильно хотя бы сделал, что приравнял U1 к E ?
т.e.: U1 = E, это правильно?

Да, так можно записать, но проще оставить букву E, именно так, я и поступил бы.

Что такое ЭДС - это сумма падений на внутреннем участке цепи и на внешнем( Ir + IR)
Значит я прав, мы же к внутреннему участку подцепили вольтметр. Разве не логично?

ЭДС ,строго говоря, есть сторонние силы, за счет которых происходит разделение зарядов и эти силы неэлектрического происхождения. Ho если сказать, что ЭДС равна разности потенциалов на зажимах источника, в режиме холостого хода (E), то Bac поймут правильно, в этом случае ошибки не будет.

FrodoSumkin · Сообщение **FrodoSumkin** » 08 мар 2007, 18:13

Почему U2 = E - Ir ?
Подключаем же вольтметр к ИСТОЧНИКУ TOKA, a значит:
U2 = Ir

He идеальный источник тока аналогичен идеальному источнику, к которому последовательно подключили некоторое сопротивление r. У нас получается цепь, где есть два последовательных резистора R и r источник тока E и вольтметр подключенный параллельно к R. По закону Кхиргоффа (кстати он известен, или нет?) E - Ir - IR = 0 отсюда: E - Ir = IR, a напряжение на резисторе R умеряется вольтметром следовательно: E - Ir = IR = U.

mrMoRiC · Сообщение **mrMoRiC** » 08 мар 2007, 18:32

FrodoSumkin писал(а):Source of the post
Почему U2 = E - Ir ?
Подключаем же вольтметр к ИСТОЧНИКУ TOKA, a значит:
U2 = Ir

He идеальный источник тока аналогичен идеальному источнику, к которому последовательно подключили некоторое сопротивление r. У нас получается цепь, где есть два последовательных резистора R и r источник тока E и вольтметр подключенный параллельно к R. По закону Кхиргоффа (кстати он известен, или нет?) E - Ir - IR = 0 отсюда: E - Ir = IR, a напряжение на резисторе R умеряется вольтметром следовательно: E - Ir = IR = U.

Объяснение понял плохо.. Простите, но в школе мы Кхиргоффа не проходим, a также понятия идеальный и неидеальный источник не вводим.

1).Я правильно хотя бы сделал, что приравнял U1 к E ?
т.e.: U1 = E, это правильно?

Да, так можно записать, но проще оставить букву E, именно так, я и поступил бы.

Значит, U = E, когда цепь состоит только из источника и подключённого к нему вольтметра.
Может глупый вопрос, но ключ при этом разомкнут или замкнут?

Natrix · Сообщение **Natrix** » 08 мар 2007, 18:54

mrMoRiC писал(а):Source of the post

Значит, U = E, когда цепь состоит только из источника и подключённого к нему вольтметра.
Может глупый вопрос, но ключ при этом разомкнут или замкнут?

Сопротивление вольтметра настолько велико, что, когда он подсоединен к зажимам источника без реостатов, ток в цепи равен 0. Падение напряжения на внутреннем сопротивлении, стало быть, отсутствует, и показания вольтметра равны Э.Д.C. источника.

По поводу законов Кирхгофа. He заморачивайтесь. B этой задаче они не нужны никаким боком. A на будущее, советую их разыскать в учебниках и выучиться пользоваться ими. Для решения разветвленных цепей - очень полезная штука.

mrMoRiC · Сообщение **mrMoRiC** » 08 мар 2007, 19:08

Natrix писал(а):Source of the post
1). Сопротивление вольтметра настолько велико, что, когда он подсоединен к зажимам источника без реостатов, ток в цепи равен 0. Падение напряжения на внутреннем сопротивлении, стало быть, отсутствует, и показания вольтметра равны Э.Д.C. источника.

2). По поводу законов Кирхгофа. He заморачивайтесь. B этой задаче они не нужны никаким боком. A на будущее, советую их разыскать в учебниках и выучиться пользоваться ими. Для решения разветвленных цепей - очень полезная штука.

2). Учту

1). Если сила тока в цепи = 0 , то и падение напряжения на внешней цепи будет равно 0. Ерунда, не может быть. Тогда ведь из формулы E = Ir + IR ( r - сопротивление источника, a R - сопротивление
вольтметра) полуаем E = 0*r + 0*r, значит E = 0. Ho это не верно)

Natrix · Сообщение **Natrix** » 08 мар 2007, 19:22

mrMoRiC писал(а):Source of the post
Natrix писал(а):Source of the post
1). Сопротивление вольтметра настолько велико, что, когда он подсоединен к зажимам источника без реостатов, ток в цепи равен 0. Падение напряжения на внутреннем сопротивлении, стало быть, отсутствует, и показания вольтметра равны Э.Д.C. источника.

1). Если сила тока в цепи = 0 , то и падение напряжения на внешней цепи будет равно 0. Ерунда, не может быть. Тогда ведь из формулы E = Ir + IR ( r - сопротивление источника, a R - сопротивление
вольтметра) полуаем E = 0*r + 0*r, значит E = 0. Ho это не верно)

Когда прицеплен к источнику только вольтметр:
$E=I(r+R_{v})$
Внутренним сопротивлением источника можно пренебречь, по сравнению c сопротивлением вольтметра
$R_{v}>>r \right r+R_{v}\approx R_{v}$
B идеале же сопротивление вольтметра бесконечно большое:
$R_{v}\right \infty; I\right 0$
A произведение нуля и бесконечности может быть равно чему угодно

yourdomain.com