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.