Решение. Определим показания электроизмерительных приборов (А1, А2, V1, V2) воспользовавшись методом эквивалентных преобразований резисторов и законами Ома и

Определим показания электроизмерительных приборов (А₁, А₂, V₁, V₂) воспользовавшись методом эквивалентных преобразований резисторов и законами Ома и Кирхгофа.

Обозначим места соединения элементов электрической цепи точками
a, b, b¢, c, d, f, е, g (см. рис. 9а).

Как видно из рис. 9а точки b, c, d, f – места соединения трех ветвей, следовательно, данные точки являются электрическими узлами. Точка е узлом не является, поскольку данная точка – место соединения лишь двух проводников. Точки a, b¢, d, g также узлами не являются (хотя есть место соединения трех и более ветвей), так как токи, протекающие через вольтметры I _V1=0, I _V2=0.

Электрический потенциал точки j_С равен электрическому потенциалу точки j_d, так как внутреннее сопротивление амперметра А₂ равно нулю. Поэтому эти узлы можно объединить в одну точку (см. рис. 9б).

Выберем направление неизвестных токов I ₁, I ₂, I ₃, I ₄, I ₅, I _А2 произвольным образом (как показано на рис. 9а и 9б).

Параллельно соединенные резисторы с сопротивлениями R ₂, R ₃ и R ₄, R ₅ заменяем соответственно на резисторы с эквивалентными сопротивлениями R ₂₃ и R ₄₅:

Схема (рис. 9б) преобразуется в эквивалентную схему (рис. 9в).

Общее эквивалентное сопротивление всей цепи равно:

R_ЭКВ = R ₁ + R ₂₃+ R ₄₅ = 21+24+10 = 55 Ом.

Таким образом, после проведенных выше преобразований исходная схема (рис. 9а) трансформируется в эквивалентную (рис. 9г).

Определим силу тока I ₁ на входе цепи (рис. 9г), что соответствует показанию амперметра А₁ (рис. 9а):

Рассчитаем токи I ₂ и I ₃ (рис. 9б):

,

где (рис. 9в).

Рассчитаем токи I ₄ и I ₅ (рис. 9б):

,

где (рис. 9в).

Падение напряжения U_df соответствует показанию вольтметра V₂.

Определим падение напряжения U_ab (рис. 9в), которое соответствует показанию вольтметра V₁ (рис. 9а):

Показание амперметра А₂ определим по первому закону Кирхгофа для узла с или для узла d, (рис. 9а):

Знак «-» говорит о том, что мы неправильно выбрали истинное направление тока I _A2. Истинное (физическое) направление тока от потенциала d к потенциалу c (на рис. 9а это направление показано пунктиром).

Если ток измеряется амперметром электромагнитной системы [1], то направление тока не влияет на показание прибора. Если же ток измеряется амперметром магнитоэлектрической системы [1], то необходимо учитывать направление силы тока и правильно включить прибор, в противном случае стрелка измерительного прибора будет отклоняться в противоположную сторону. В обоих случаях амперметры разной системы покажут А₂ =0,2 А.

Проверим правильность проведенных расчетов по балансу мощностей:

220 Вт =220 Вт.