Pregunta sobre la derivación de la resistencia a partir de datos sobre la corriente eléctrica en dos escenarios diferentes

Question

Estoy preparando una licenciatura en Física, sin profesor a la vista hasta octubre. El libro de texto que estoy usando para prepararme, me dio el siguiente ejercicio sobre la corriente eléctrica y me dejó más que confundido. Agradecería mucho si alguien me pudiera ayudar.

ESCENARIO UNO:

El amperímetro indica: 0.48103 Amp
El voltímetro indica: 119.7959 Volt

SEGUNDO ESCENARIO:

El amperímetro indica: 0.47904 Amp
El voltímetro indica: 120 voltios

La tensión entre a y c es idéntica en ambos casos.

El libro me pide que calcule la resistencia del aparato (R), la resistencia del amperímetro (A) y la resistencia del voltímetro (V).

El siguiente es mi razonamiento, y me muero por saber dónde está mi error:
-La diferencia de tensión entre las dos lecturas muestra que la tensión entre b y c es de 0,2405 voltios.
-La corriente mostrada por el Amperímetro en el primer escenario es la corriente total del sistema, mientras que la corriente mostrada por el Amperímetro en el segundo escenario es la corriente sólo para su propia rama. Por lo tanto, la corriente de la rama del Voltímetro es la corriente total menos la corriente de la rama del Amperímetro: 0,48103-0,47904 = 0,00199 Ampère.
-Se puede calcular la resistencia del propio dispositivo: la corriente de su "rama" es 0,47904, y como I=V/R y V = 119,7595 entre a y b, la resistencia del propio dispositivo es 250 .

Aquí me atasco y necesito saber dónde falla mi lógica:
-Respecto a la resistencia del Voltímetro, tengo la corriente (0.00199 Ampere), pero tengo dos voltajes diferentes, y parecen igualmente válidos para ser enchufados en la ecuación I=V/R. En ese sentido, obtendría dos resultados diferentes de la ecuación R=V/I. Ahora bien, la resistencia depende de , L y A, y se podría argumentar que la L cambió aquí. De cualquier manera, me quedo con los valores R = 60301 y R = 601380 .

-Respecto a la resistencia del Amperímetro, tengo la tensión para b-c (0,2405), pero necesito la intensidad. Aquí, hay dos opciones para el Actual pero -de nuevo- conducen a valores diferentes para la Resistencia (R = 0,5 y 0,502 respectivamente). Sin embargo, en este caso, no hay ninguna razón lógica para que la resistencia haya cambiado, porque no hay ninguna razón para que , L y A hayan cambiado. De hecho, la tensión es idéntica en ambos casos (0,2405), pero la corriente ha cambiado: si consideramos que I=V/R, eso significa que la resistencia ha cambiado, pero no tiene sentido

Gracias.

Answer 1

Toma c como suelo nodo

i asignar potenciales al nodo $\mathbf a$ y nodo $\mathbf b$ como $\mathbf V_{a}$ y $\mathbf V_{b}$ respectivamente con respecto al nodo de tierra, es decir c

entonces, $\mathbf{ V_{a}=120}$ voltios (en ambos casos)

pero , $\mathbf {V_{a}-V_{b}}=119.7959$ voltios (del escenario 1)

$\implies \mathbf V_{b}=120-119.7959=0.2041 $ voltios= tensión en el amperímetro

pero el amperímetro consume una corriente de $0.47904 A $

\= la resistencia del amperímetro es $\mathbf {R_{A}} =\dfrac{0.2041}{0.47904}\approx 0.4260\ \Omega \tag{1}$

también,

resistencia $\mathbf R=\dfrac{120-0.2041}{0.47904}\approx 250.075\ \Omega\tag{2}$

resistencia del voltímetro $\mathbf R_{V}=\dfrac{119.7959}{0.48103-0.47904}\approx 60198.945\ \Omega \tag{3}$