ID: 00010954
На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из источника напряжения с нулевым внутренним сопротивлением, идеального амперметра, трёх одинаковых резисторов сопротивлением R каждый и реостата. Максимальное сопротивление реостата также равно R.
В исходном состоянии ползунок реостата находится в крайнем правом положении. Как будут изменяться показания амперметра при передвижении движка реостата влево? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
Источник: ФИПИ
Схема — это мост: в верхней ветви последовательно соединены реостат и резистор R (между ними верхний узел), в нижней ветви — два резистора R (между ними нижний узел), а амперметр включён в диагональ между этими узлами (мост Уитстона). Внутреннее сопротивление источника равно нулю, поэтому напряжение на мосту равно U.
Ток через амперметр (диагональ моста) равен нулю при балансе моста, то есть когда отношения сопротивлений плеч равны: \dfrac{R_{\text{рео}}}{R} = \dfrac{R}{R}, что выполняется при R_{\text{рео}} = R.
В исходном (крайнем правом) положении движка рабочая часть реостата равна нулю (R_{\text{рео}} = 0): верхний узел соединён с полюсом источника напрямую, и через амперметр идёт максимальный ток I = \dfrac{U}{R}.
При перемещении движка влево рабочая длина реостата растёт, R_{\text{рео}} увеличивается от 0 до R, мост приближается к балансу. Поэтому показания амперметра МОНОТОННО УБЫВАЮТ от \dfrac{U}{R} до нуля (при R_{\text{рео}} = R мост сбалансирован — ток равен нулю).
Показания амперметра при передвижении движка реостата влево будут монотонно убывать от значения U/R до нуля.