ID: 00017060
На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из резистора, реостата, ключа, цифрового вольтметра, подключённого к батарее, и амперметра (см. рисунок).
Составьте принципиальную электрическую схему этой цепи. Используя законы постоянного тока, объясните, как изменится (увеличится, уменьшится) сила тока в цепи и напряжение на батарее при перемещении движка реостата в крайнее правое положение.
Источник: Сборник Гиголо
Сначала мысленно соберём схему: источник с внутренним сопротивлением r, последовательно с ним резистор R_1 и реостат R_2, амперметр в общей ветви (он меряет ток цепи), а вольтметр — на клеммах батареи. Резистор и реостат соединены последовательно, ток у них общий. Дальше — закон Ома для полной цепи.
В крайнем правом положении в цепь вводится максимальная часть реостата, то есть его сопротивление R_2 становится наибольшим. Полное сопротивление цепи R_1+R_2+r растёт.
Закон Ома для полной цепи: I=\dfrac{\varepsilon}{R_1+R_2+r}. ЭДС постоянна, знаменатель увеличился — значит ток уменьшается. Амперметр покажет меньше.
Вольтметр на клеммах батареи показывает U=\varepsilon-Ir. ЭДС постоянна, ток упал — «просадка» Ir внутри источника стала меньше, поэтому напряжение на батарее растёт.
Ответ: сила тока уменьшается, напряжение на батарее увеличивается.
В крайнем правом положении сопротивление реостата максимально: сила тока в цепи уменьшается, а напряжение на батарее (вольтметр) растёт.