К какой точке реостата (D или С) следует передвинуть ползунок, чтобы увеличить показания вольтметра (рис. 144)?

рис. 144

Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть теоретические основы работы электрической цепи, ее компонентов, а также влияние изменения сопротивления реостата на показания вольтметра.

1. Электрическая цепь и ее элементы
   В данной задаче электрическая цепь состоит из источника напряжения, реостата, вольтметра, амперметра и резистора. Каждый элемент выполняет свою функцию:

   • Источник напряжения обеспечивает постоянное напряжение для работы цепи.
   • Реостат является регулируемым резистором, который изменяет сопротивление в цепи.
   • Амперметр измеряет силу электрического тока, протекающего через цепь.
   • Вольтметр измеряет напряжение на резисторе.
   • Резистор — это элемент цепи, на котором измеряется напряжение с помощью вольтметра.

2. Закон Ома для участка цепи
   Закон Ома выражается формулой:
   $$ I = \frac{U}{R}, $$
   где $ I $ — сила тока, $ U $ — напряжение, $ R $ — сопротивление.
   Напряжение на резисторе, измеряемое вольтметром, также зависит от силы тока и сопротивления резистора:
   $$ U_{\text{рез}} = I \cdot R_{\text{рез}}, $$
   где $ R_{\text{рез}} $ — сопротивление резистора.

3. Реостат и его влияние на электрическую цепь
   Реостат используется для изменения сопротивления в цепи. Когда сопротивление реостата увеличивается, общее сопротивление в цепи возрастает. Это приводит к уменьшению силы тока в цепи, так как по закону Ома сила тока обратно пропорциональна сопротивлению:
   $$ I = \frac{U_{\text{источника}}}{R_{\text{общ}}}, $$
   где $ R_{\text{общ}} $ — суммарное сопротивление цепи.

Если сопротивление реостата уменьшается, общее сопротивление цепи становится меньше, и сила тока в цепи увеличивается. Увеличение силы тока приводит к росту напряжения на резисторе, измеряемого вольтметром.

1. Принцип работы реостата
   Ползунок реостата может двигаться между двумя крайними точками — $ D $ и $ C $.

   • При движении ползунка к точке $ D $ сопротивление реостата уменьшается, так как длина проводника, через который проходит ток, сокращается.
   • При движении ползунка к точке $ C $ сопротивление реостата увеличивается, так как длина проводника, через который проходит ток, становится больше.

2. Влияние изменения сопротивления реостата на показания вольтметра
   Вольтметр измеряет напряжение на резисторе. Напряжение на резисторе зависит от силы тока в цепи и сопротивления самого резистора. Если сила тока увеличивается, напряжение на резисторе также увеличивается, что фиксируется вольтметром. Для увеличения показаний вольтметра необходимо увеличить силу тока в цепи, а это возможно при уменьшении сопротивления реостата.

3. Вывод
   Для увеличения показаний вольтметра ползунок реостата нужно передвинуть в сторону, которая уменьшает сопротивление реостата.