Задачи › Эквивалентный источник

Цепь с реостатом и показания приборов

  1. Цепь с реостатом и показания приборов

    ЕГЭ 2019, 11 кл.
    3/10

    На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из реостата, ключа, цифровых вольтметра, подключённого к батарее, и амперметра. Начертите принципиальную электрическую схему этой цепи. Как изменятся (увеличатся или уменьшатся) показания амперметра и вольтметра при перемещении движка реостата влево до конца? Ответ поясните, опираясь на законы электродинамики.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Запишите закон Ома для полной цепи с учётом внутреннего сопротивления батареи и выразите напряжение на внешней цепи.

    Ответ

    Показания амперметра увеличатся, показания вольтметра уменьшатся.

    Решение

    Эквивалентная схема цепи с учётом внутреннего сопротивления батареи \(r\) показана на рисунке; ток через идеальный вольтметр практически не течёт, сопротивление амперметра пренебрежимо мало.

    Рисунок

    1) По закону Ома для полной цепи \(I = \dfrac{\mathcal E}{R+r}\) (1), где \(\mathcal E\) — ЭДС батареи, \(R\) — сопротивление реостата.

    2) По закону Ома для участка цепи напряжение на внешней цепи \(U = IR = \mathcal E - Ir = \mathcal E\left(1 - \dfrac{r}{R+r}\right)\) (2).

    3) При движении движка реостата до конца влево сопротивление \(R\) уменьшается практически до нуля. По (1) сила тока растёт и стремится к \(\mathcal E/r\), а по (2) напряжение уменьшается до нуля. Значит, показания амперметра увеличиваются, показания вольтметра уменьшаются.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи

наверх