Вопрос школьника
Имеется предназначенный для измерения токов до I=15 мА амперметр с сопротивлением RA=5 Ом. Какое сопротивление R надо взять и как его включить, чтобы этим прибором можно было измерять:
а) ток до I0=150 мА;
б) разность потенциалов до U0=150 В?
Ответ от учителя
а) Для измерения тока до I0=150 мА необходимо использовать внешнее сопротивление R, которое будет ограничивать ток, проходящий через амперметр. Так как амперметр имеет сопротивление RA=5 Ом, то общее сопротивление цепи будет равно R+RA. Для того чтобы ток в цепи не превышал 15 мА, необходимо выбрать внешнее сопротивление R таким образом, чтобы выполнялось условие:
I0 = U / (R + RA)
где U — напряжение на внешнем сопротивлении.
Решая данное уравнение относительно R, получаем:
R = (U / I0) — RA
Подставляя значения I0=150 мА и RA=5 Ом, получаем:
R = (U / 0.15) — 5
Например, если требуется измерить ток до 150 мА при напряжении на внешнем сопротивлении U=1 В, то необходимо выбрать внешнее сопротивление R=3.33 Ом.
б) Для измерения разности потенциалов до U0=150 В необходимо использовать внешнее сопротивление R, которое будет ограничивать ток, проходящий через амперметр. Так как амперметр имеет сопротивление RA=5 Ом, то общее сопротивление цепи будет равно R+RA. Для того чтобы напряжение на внешнем сопротивлении не превышало 150 В, необходимо выбрать внешнее сопротивление R таким образом, чтобы выполнялось условие:
U0 = I * (R + RA)
где I — ток, проходящий через цепь.
Решая данное уравнение относительно R, получаем:
R = (U0 / I) — RA
Подставляя значение U0=150 В и RA=5 Ом, получаем:
R = (150 / I) — 5
Например, если требуется измерить разность потенциалов до 150 В при токе, проходящем через цепь I=10 мА, то необходимо выбрать внешнее сопротивление R=1450 Ом.
