Здравствуйте, suvorov.shool@mail.ru!
Условие : Напряжение батарейки U = 7 В, R1 = R = 1 кОм, R2 = 4·R, R3 = 2·R .
Вычислить показания измерительных приборов и мощность на резисторе R2 = 4·R .
Решение : Для облегчения расчёта и его описания я добавил в электро-схему позиционные обозначения элементов и направления токов. Рисунок прилагаю ниже.
Условие "
Приборы можно считать идеальными" означает, что вольтметры не проводят ток, а сопротивление амперметров равно нулю. Для расчёта схемы можно мысленно заменить амперметры перемычками, а вольтметры - игнорировать, будто их нет.
В идеальной батарее внутреннее сопротивление равно нулю. Значит, напряжение U - это ЭДС батареи.
Резисторы R2 и R3 соединены параллельно. Общее сопротивление этих резисторов
R23 = R2·R3 / (R2 + R3) = 4·R·2·R / (4·R + 2·R) = 8·R / 6 = 4/3 кОм .
Резисторы R1 и R23 соединены последовательно. Общее сопротивление этих резисторов
R13 = R1 + R23 = 1 + 4/3 = 7/3 кОм .
Это общее сопротивление - есть нагрузка батареи. Батарея "толкает" в эту нагрузку ток I1 . Его легко вычислить по закону Ома :
I1 = U / R13 = 7 / (7/3) = 3 мА .
Этот ток выделяет на сопротивлении R23 напряжение U2 :
U2 = I1·R23 = 3·(4/3) = 4 В.
А на резисторе R1 вольтметр V1 покажет V1 = I1·R1 = 3·1 = 3 В.
Пользуясь тем же законом Ома, вычислим оставшиеся токи :
I2 = U2 / R2 = 4 / (4·R) = 4 В / 4 кОм = 1 мА.
I3 = U2 / R3 = 4 / (2·R) = 4 В / 2 кОм = 2 мА.
Мощность, рассеиваемая на резисторе R2 : P2 = U2·I2 = 4 В · 1 мА = 4 мВт.
Ответ: Показания вольтметров : V1 = 3 В, V2 = U2 = 4 В,
Показания амперметров: A1 = I1 = 3 мА, A2 = I2 = 1 мА.
Мощность тепловых потерь в резисторе R2 равна 4 мВт.
Проверка: Сумма токов I2 + I3 должна равняться току I1 : I2 + I3 = 1 + 2 = 3 = I1 - верно!
Сумма напряжений V1 + V2 должна равняться ЭДС батареи: V1 + V2 = 3+4 = 7 = U - проверка успешна!
См учебно-образовательную статью "Закон Ома простым языком"
Ссылка