Электрическая цепь состоит из последовательно соединённых лампы Л, резистора сопротивлением R = 10 Ом и идеального амперметра, параллельно которым подключён идеальный вольтметр. Эта цепь питается от регулируемого источника напряжения, в состав которого входят батарея, ключ К и потенциометр (делитель напряжения) Р. Лаборант замыкает ключ, после чего, передвигая ползунок реостата и проводя наблюдения, записывает в таблицу несколько показаний I амперметра. Показания вольтметра он записать забывает.
| 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,45 | |
Используя вольт-амперную характеристику лампы, изображённую на рисунке 2, помогите лаборанту восстановить показания U вольтметра и запишите их в таблицу. Решение объясните, опираясь на законы электродинамики.


Здесь учтено, что сопротивление идеального амперметра равно нулю. При этом через резистор и через лампу течёт один и тот же ток силой I.
Тогда напряжение на резисторе равно
Напряжение на лампе при данном значении силы тока определим с помощью графика — оно равно
Следовательно, вольтметр показывает напряжение

При этом, поскольку вольтметр V1 идеальный, через резистор и через лампу течёт один и тот же ток силой I.
Тогда сила тока, текущего через резистор, равна
Напряжение на лампе при данном значении силы тока определим с помощью графика — оно равно 