Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться законами Кирхгофа для узлов и петель.
После замыкания ключа К:
- Нам известно, что идеальный вольтметр показывал напряжение 9 В до этого.
- Идеальный амперметр А показывает силу тока 0,4 А после замыкания ключа.
Давайте назовем узлы для удобства:
- Узел 1 между 30мА и 2 Ом
- Узел 2 между 10м, 4 Ом и 50
- Узел 3 между 3 Ом, 4 Ом и 2 Ом
- Узел 4 между 5 Ом и 1 Ом
Используя закон Кирхгофа для узлов, мы можем записать:
Для узла 1:
\(I_1 + I_2 = 0.03 + I_2 = 0.4\)
\(I_2 = 0.37 A\)
Для узла 2:
\(I_1 = I_3 + I_4\)
\(0.03 = 0.1 + 0.05 + I_4\)
\(I_4 = -0.12 A\) (отрицательный знак показывает, что ток течет в обратную сторону)
Для узла 3:
\(I_4 = I_5 + I_6\)
\(-0.12 = I_5 + 0.25\)
\(I_5 = -0.37 A\)
Для узла 4:
\(I_4 = -0.37 + I_7\)
\(-0.12 = -0.37 + I_7\)
\(I_7 = 0.25 A\)
Теперь, используя закон Ома \(U = IR\), найдем показания вольтметра после замыкания ключа:
- Для резистора 4 Ом между узлами 2 и 3:
\(U_{вольтметр} = IR = 0.37 \cdot 4 = 1.48 V\)
Таким образом, показания вольтметра после замыкания ключа составляют 1.48 В.