Дано:
R1 = 20 Ом (внутреннее сопротивление вольтметра)
U1 = 1.37 В (измеренное напряжение вольтметром)
R2 = 10 Ом (внутреннее сопротивление амперметра)
I = 0.132 А (измеренный ток амперметром)
Решение:
При измерении напряжения вольтметром происходит подключение его параллельно элементу, поэтому внутреннее сопротивление вольтметра не влияет на измеряемое напряжение. Таким образом, напряжение на элементе равно измеренному напряжению:
U = U1 = 1.37 В
При замыкании элемента на амперметр происходит подключение его последовательно с элементом, поэтому внутреннее сопротивление амперметра влияет на измеряемый ток. Для определения ЭДС элемента и его внутреннего сопротивления можно использовать закон Ома.
Закон Ома для цепи с ЭДС E, внутренним сопротивлением r и внешним сопротивлением R:
U = E - Ir
где
U - напряжение на элементе,
E - ЭДС элемента,
I - ток через элемент,
r - внутреннее сопротивление элемента.
Подставим известные значения:
U = U1 = 1.37 В
I = 0.132 А
R = R2 = 10 Ом
r - внутреннее сопротивление элемента.
Уравнение примет вид:
U1 = E - 0.132 * r
Теперь можем найти ЭДС элемента E и его внутреннее сопротивление r, решив систему уравнений:
U1 = E - 0.132 * r (1)
U = E - IR (2)
Выразим E из уравнения (2):
E = U + IR
Подставим это значение в уравнение (1):
U1 = U + IR - 0.132 * r
Из этих двух уравнений можем выразить r:
r = (U + IR - U1) / 0.132
Теперь найдем ЭДС элемента E, подставив значение r в уравнение (2):
E = U + IR
Ответ:
ЭДС элемента равна E = U + IR, где U = 1.37 В, I = 0.132 А, R = 10 Ом.
Внутреннее сопротивление элемента равно r = (U + IR - U1) / 0.132, где U = 1.37 В, I = 0.132 А, U1 = 1.37 В.