Вольтметр, рассчитанный на измерение напряжения до 20 В, необходимо включить в сеть с напряжением 120 В. Какое для этого потребуется дополнительное сопротивление, если сила тока в вольтметре не должна превышать 5 мА?

Uв = 20 В.

U = 120 В.

Iв = 5 мА = 0,005 А.

Rд - ?

Найдём сопротивление вольтметра Rв из закона Ома для участка цепи: Rв = Uв / Iв.

Rв = 20 В / 0,005 А = 4000 Ом.

При последовательном соединении проводников, сила тока во всех соединённых проводниках Iв одинаковая, а общее сопротивление R есть суммой: R = Rв + Rд, где Rд - дополнительное сопротивление.

Запишем закон Ома: Iв = U / (Rв + Rд).

Rв + Rд = U / Iв.

Rд = U / Iв - Rв.

Rд = 120 В / 0,005 А - 4000 Ом = 20000 Ом.

Ответ: к вольтметру необходимо подключить последовательно дополнительное сопротивление Rд = 20000 Ом.