Сопротивление вольтметра R=6 кОм. Какой заряд пройдет через вольтметр за время t = 2,0 мин, если он показывает напряжение

При расчёте электротехнических параметров участка цепи, устанавливается взаимосвязь между его физическими характеристиками, измеряемыми с помощью приборов:

1. силой тока - амперметром;
2. напряжением на данном участке - вольтметром;
3. его сопротивлением - омметром. 

Анализ условия задачи

Дан некоторый вольтметр, имеющий сопротивление R = 6 кОм = 6000 Ом. Через него течет небольшой электрический ток, прибор при этом показывает напряжение U = 90 В. Из условия задачи известно, что наблюдение за этим измерительным прибором ведётся в течение промежутка времени t = 2,0 мин = 120 с. Необходимо определить величину заряда q, который пройдет через вольтметр за промежуток времени в 120 секунд. 

Получение расчётной формулы

Значение силы тока, напряжения и сопротивления участка цепи связаны по закону Ома, то есть сила тока прямо пропорциональна напряжению на данном участке цепи и обратно пропорциональна его сопротивлению: I = U/R.

С другой стороны сила тока определяется, как количество электрического заряда, протекающего через поперечное сечение проводника за единицу времени, то есть: I = q/t.

В этих формулах одинаковы их левые части, значит, будут равны и правые части равенств. Объединяя формулы, получаем: U/R = q/t, тогда q = U ∙ t/R. 

Расчёт количества электричества

Подставим значения физических величин в расчётную формулу и определим, какой заряд пройдет через вольтметр за указанное время: q = 90 ∙ 120/6000;  q = 1,8.

Установим с помощью расчётной формулы размерность полученной величины: [q] = В ∙ с/Ом = А ∙ с = Кл. 

Ответ: через вольтметр за указанное время пройдёт заряд 1,8 Кл.

q = I * t, где q — это электрический заряд, I — это сила тока в цепи, а t — это время передачи заряда.I = U / R, где U — это напряжение, а R — это сопротивление на данном участке цепи.q = It = (U * t) / R = (90 Вт * 2 мин) / 6 кОм = (90 Вт * 120 с) / 6000 Ом = 10800 / 6000 = 1,8 Кл.Ответ: q = 1,8 Кл.