برای حل این مسئله ابتدا باید مقادیر مشخص شده را در دو حالت بررسی کنیم.
### مرحله اول: زمانی که کلید باز است
در این حالت:
- ولتاژ ولتسنج: \( V = 9 \) ولت
این ولتاژ، ولتاژ باتری بدون جریان بار است.
### مرحله دوم: زمانی که کلید بسته است
در این حالت:
- ولتاژ ولتسنج: \( V' = 8 \) ولت
- جریان آمپرسنج: \( I = 2 \) آمپر
از قانون اهم در حالت دوم:
\[ V' = \epsilon - Ir_{\text{باطری}} \]
جایی که \( \epsilon \) نیروی محرکه باتری است و \( r_{\text{باطری}} \) مقاومت داخلی باتری میباشد.
با استفاده از مقادیر داده شده:
\[ 8 = 9 - 2r_{\text{باطری}} \]
با حل این معادله برای \( r_{\text{باطری}} \):
\[ 2r_{\text{باطری}} = 1 \]
\[ r_{\text{باطری}} = 0.5 \, \Omega \]
### محاسبه نیروی محرکه
در سوال بعدی، آمپرسنج 3 آمپر نشان میدهد. بیایید این حالت را بررسی کنیم:
\[ V'' = \epsilon - 3 \times 0.5 \]
که نیاز است \( V'' \) حساب شود.
نیروی محرکه باتری همچنان 9 ولت است زیرا کلید باز نیست و ولتسنج بارگذاری نشده است.
بنابراین هنگام باز بودن ولتسنج 9 ولت نشان میداد، به این دلیل که نیروی محرکه برابر است با 9 ولت.
### پاسخ نهایی
مقاومت داخلی باتری \( 0.5 \, \Omega \) و نیروی محرکه 9 ولت است.