Решение
Дано:
Цепь: источник ($\varepsilon$, $r$), резисторы $R_1$, $R_2$, конденсатор $C$, ключ $K$. Приборы идеальные: $R_A = 0$, $R_V = \infty$.
Найти:
Как изменятся показания амперметра и вольтметра при замыкании ключа К?
Решение:
До замыкания ключа:
Ключ разомкнут длительное время — конденсатор заряжен максимально, ток через него не течёт. Цепь разорвана, поэтому:
$$I_{\text{до}} = 0 \text{ А}$$
Вольтметр подключён к клеммам источника. При нулевом токе падение напряжения на внутреннем сопротивлении равно нулю:
$$U_V^{\text{до}} = \varepsilon - I \cdot r = \varepsilon$$
После замыкания ключа:
В установившемся режиме конденсатор снова заряжен полностью — ток через него не течёт. Ток течёт через резисторы $R_1$ и $R_2$:
$$I_{\text{после}} = \frac{\varepsilon}{R_1 + R_2 + r} \gt 0$$
Амперметр показывает ненулевой ток — показания амперметра увеличиваются.
Напряжение на вольтметре (клеммное напряжение источника):
$$U_V^{\text{после}} = \varepsilon - I_{\text{после}} \cdot r \lt \varepsilon$$
Показания вольтметра уменьшаются, так как появился ток и возникло падение напряжения на внутреннем сопротивлении.Ответ
Амперметр: увеличится; вольтметр: уменьшится
