Global EE

Электрические… — Задание 21 ЕГЭ по физике №00008122

Задание №21. Качественная Задача

Электрические Цепи

№2. Задание 21

ID: 00008122

На фотографии изображена электрическая цепь. Начертите принципиальную схему этой электрической цепи. Опираясь на законы постоянного тока, объясните, как должны измениться (уменьшиться, увеличиться или остаться прежними) показания идеальных амперметра и вольтметра при замыкании ключа. Учесть внутреннее сопротивление батарейки, а сопротивлением подводящих проводов и ключа пренебречь.

Рисунок к заданию 21 ЕГЭ по физике — Электрические Цепи

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

Цепь: ЭДС-источник с внутренним сопротивлением $r$, резисторы $R_1$ и $R_2$ последовательно, амперметр в цепи, вольтметр параллельно источнику; ключ параллельно $R_1$.

Найти:

Изменение показаний амперметра и вольтметра при замыкании ключа — ?

Решение:

До замыкания ключа ток в цепи: $$I_1 = \frac{\cal E}{R_1 + R_2 + r}$$ После замыкания ключа $R_1$ шунтируется (через него ток не идёт), ток определяется только $R_2$: $$I_2 = \frac{\cal E}{R_2 + r}$$ Так как $R_1 \gt 0$, знаменатель уменьшился, следовательно $I_2 \gt I_1$ — показания амперметра увеличиваются. Напряжение на вольтметре равно ЭДС минус падение на внутреннем сопротивлении: $$U_V = {\cal E} - I r$$ При увеличении $I$ падение на $r$ растёт, поэтому $U_V$ уменьшается — показания вольтметра уменьшаются.

Ответ

амперметр увеличится, вольтметр уменьшится

Видеоразбор

Другие задания по теме «Электрические Цепи» (8)