Logo
Logo

Whatметр

Экспериментатор Глюк нашёл на чердаке ваттметр и технический паспорт к нему. В паспорте была схема устройства ваттметра, приведённая на рисунке слева, а также было указано: «Ваттметр выводит на экран модуль произведения показаний амперметра и вольтметра, встроенных внутрь прибора. Контакты 1 и 3 подключены к амперметру с внутренним сопротивлением $r_A =5~Ом$, а контакты 2 и 4 — к вольтметру с внутренним сопротивлением $R_V=~$». К сожалению, от времени чернила выцвели, и Глюк не смог разобрать величину сопротивления вольтметра. Кроме того, на приборе не было видно подписей контактов.

Глюк, решив во всём разобраться, собрал цепь, схема которой изображена на рисунке справа. В цепь он включил идеальный источник постоянного напряжения и резистор сопротивлением $R =500~Ом$. Ваттметр, подключённый к цепи, показал значение $P_1 =100~Вт$. Затем Глюк вытащил ваттметр из цепи, повернул его на $90^\circ$ и снова вставил в цепь. После этого прибор показал значение $P_2 = 1{,}0~Вт$. Изображение ваттметра на обеих схемах соответствует его внешнему виду.

1 Определите внутреннее сопротивление вольтметра $R_V$, считая, что оно больше сопротивления амперметра $(R_V>r_A)$.

2 Можно ли, используя те же самые элементы, собрать цепь так, чтобы ваттметр показал значение $P_3$ в диапазоне от 5 мВт до 20 мВт? Ответ подтвердите расчётами и приведите либо доказательство невозможности, либо одну схему, удовлетворяющую интервалу.