При последовательном соединении вольтметра с резистором (рис. 1), вольтметр показывает напряжение на самом себе. Если сопротивление вольтметра
Rv, то из закона Ома можно записать
Uv = I⋅Rv.
Так как соединение последовательное, то
U = Uv + UR,
где
U = 120 В — напряжение в цепи,
UR = I⋅R — напряжение на резисторе.
Решим систему этих уравнений для случая, когда в цепь включен резистор
R = 10 кОм,
Uv = 50 В, и найдем сопротивление вольтметра
Rv. Например,
UR = U – Uv,
\[ I = \frac{U_{R}}{R}, \; \; \; R_{v} = \frac{U_{v}}{I} = \frac{U_{v}}{U_{R}} \cdot R = \frac{U_{v}}{U-U_{v}} \cdot R. \]
(
Rv = 7,14 кОм)
Теперь решим систему этих уравнений для случая, когда в цепь включен неизвестный резистор
R2,
Uv2 = 10 В. Например,
UR2 = U – Uv2,
\[ I_{2} = \frac{U_{v2}}{R_{v}}, \; \; \; R_{2} = \frac{U_{R2}}{I_{2}} = \frac{U-U_{v2} }{I_{2}} = \frac{U-U_{v2}}{U_{v2}} \cdot R_{v} = \frac{U-U_{v2}}{U_{v2}} \cdot \frac{U_{v}}{U-U_{v}} \cdot R, \]
R2 = 78,6 кОм.