Юный техник 1969-03, страница 39

ВСЕГДА ЛИ V=1R ?

Семинар веден В. Б^ЛОНУЧИИН

E=I(r + R) — едва ли найдется абитуриент, не знающий этой фонмулы. По~енциалы «закороченных» точек — точек гоединечных проводником с .шч тожно малым сопротивлением, равны — тоже факт, известнь й всем посту-п ющим.

Но вот экзаменатор рисует цепь (рис. 1). Что покажут вольтметры?

- — R r+R

----г.

riR

Так ствечают не единицы, е 15—20% поступающих. Но ведь потенцлалы то чек а и а' равны, точек b и Ь' тоже равны Могут ли быть показания вольт метров различными? Конечно, нет А вот еще одна цепь (рис 2) Батареи включены навстречу дру! другу

1=

2Е-Е

3.

V = I-3r=— Е. 4

Е

Зг+1 ⁼ 4г

Однако попробуем подклю шть вольтметр к левой батарее (рис. 3). Тогда V=lr= Между тем вольтметры должны показывать одно и то же К та

кому противоречию приходит уже добран под типа отвечающих

Напишем иначе формулу закона Ома- Е—Ir=IR. В первой цепи, конечно

v_a=

r-rR'

но V₁₌E-

r+R

Рассмотрим еще одну цепь (рнс. 4) Vj-E—Ir-E

= Е— — г=—Е.

2г

г 3₇

РИС 2

* г

2е Зг

РИ

ic3

Как нетрудно убедиться, ^vi=—r^R , что, впрочем, можно было предви-

r+R

деть Здеиь важно то, что разность потенциалов на батарее или иа участке цепи, включающем батарею всегда равна:

V=E— IR

Правда, необходимо подчеркнуть, что V и I — величины алгебраические, то есть эта формула правильна, если правильно расставлены знак- Например,

5

в электрической цепи, изображенной на рисунке 2, V=2E — IR = —Е.

А вольтметр в электрической цепи покажет (см рис. 3): V=E-(—I)R=—Е.

Естественно, оба вольтметра показывают одно и то же. Правило знаков для тока величину силь, гока надо считать положьтель ной, если он ^течет в том же направлении в каком он тек бы в отсутствие дру/их батареи в цепи. При противоположном направлении тока ему следует приписать отрицательное значение

V,

?£ г f

¹ И

РИ с4

I

6jh

ч г

i 1ом

PMCv.

V₂=3E—Ir=E

Что же получается"* Неужели показания вольтметров разные? Конечно, нет. И дело не толеко в гом, что они равны по абсол] )тной величине Разные знаки Vi и V2 указывают на го, что у вольтметра V2, как иоычно, выше потен циал клеммы, соединенной с гспюсом батареи (точка а¹) , а у волы метра Vi выше потенциал клеммы, соединенной с минусом «его>> батареи А минус этой батареи — точка а. То есть по енциал точки а¹ на Е выше потенциала точки Ь¹, а потенциал точки Ь¹ на Е ниже потенциала точки а. Таким образом мы отсччтычали, ориентируясь на батареи, так, как 5уд го вольтметр всегда надо подключать «плюсом к плюсу», а с вольтметром V] вышло наоборот.

Правило знаков для напряжения, напряжение на участке, содержащем источник э.д.с., следует считать положительным, если на батарее «нормальная» полюсрвкэ напряжений — на положите чьной клемме потенциал выше, чем на отрица гельной.

Теперь, по видимому, нетрудно будет разобраться в таких двух задачах: определить велишну и направление тока на участке цепей, изображенных на рисунках 5 и 6. Э.дс. батарей, их внутреннее сопротивление, показами?

С

low

РИС

6

23.

РИС 7

Та* - +•

37