Как изменятся показания амперметра и вольтметра (рис. 151) при перемещении ползунка реостата вниз; вверх?
рис. 151
При перемещении ползунка реостата вниз, общее сопротивление цепи увеличится.
По закону Ома ($I = \frac{U}{R}$) сила тока в цепи уменьшится, показание амперметра − уменьшится.
Так как сила тока внутри резистора уменьшится, а его сопротивление останется прежним, то согласно закону Ома (U = IR), напряжение на контактах резистора уменьшится, значит станет меньше и показание вольтметра (так как они подключены параллельно).
Соответственно, при перемещении ползунка реостата вверх, показания амперметра и вольтметра увеличатся.
Ответ: вниз − уменьшатся; вверх − увеличатся.
Для ответа на этот вопрос необходимо хорошо понять принцип работы электрической цепи с реостатом, амперметром и вольтметром, а также законы электрических цепей.
1. Реостат и его влияние на электрическую цепь:
Реостат — это устройство, которое используется для регулирования электрического сопротивления в цепи. Он состоит из проводника с высоким сопротивлением, и перемещение ползунка изменяет длину проводника, через которую проходит ток, что изменяет общее сопротивление реостата.
— Если ползунок движется вниз (в данном случае ближе к началу реостата), длина проводника уменьшается, а сопротивление реостата становится меньше.
— Если ползунок движется вверх (в данном случае дальше от начала реостата), длина проводника увеличивается, а сопротивление реостата становится больше.
2. Закон Ома:
Закон Ома для участка цепи выражается формулой:
$$ I = \frac{U}{R} $$
где:
− $ I $ — сила тока (А),
− $ U $ — напряжение (В),
− $ R $ — сопротивление (Ом).
Из этой формулы видно, что при постоянном напряжении $ U $, сила тока $ I $ обратно пропорциональна сопротивлению $ R $. Это означает, что если сопротивление в цепи увеличивается, ток уменьшается, и наоборот.
3. Амперметр и его работа:
Амперметр — прибор для измерения силы тока в цепи. Он включается последовательно с элементами цепи, чтобы измерять ток, проходящий через них.
— Если сопротивление в цепи уменьшается, сила тока увеличивается, и показания амперметра возрастают.
— Если сопротивление увеличивается, сила тока уменьшается, и показания амперметра уменьшаются.
4. Вольтметр и его работа:
Вольтметр — прибор для измерения напряжения (разности потенциалов) между двумя точками цепи. Он включается параллельно с участком цепи, на котором измеряется напряжение.
— Если сопротивление участка цепи, подключенного к вольтметру, уменьшается, напряжение на этом участке уменьшается, и показания вольтметра снижаются.
— Если сопротивление участка цепи увеличивается, напряжение на этом участке возрастает, и показания вольтметра увеличиваются.
5. Изменения при перемещении ползунка реостата:
При перемещении ползунка реостата вниз или вверх изменяется сопротивление реостата, что, в свою очередь, влияет на распределение тока в цепи и напряжения на отдельных её элементах.
— Движение ползунка вниз: Сопротивление реостата уменьшается. Это приводит к увеличению силы тока $ I $ в цепи (по закону Ома). Показания амперметра увеличиваются. Напряжение на резисторе, подключенном к вольтметру, может измениться в зависимости от общего сопротивления цепи.
— Движение ползунка вверх: Сопротивление реостата увеличивается. Это приводит к уменьшению силы тока $ I $ в цепи. Показания амперметра уменьшаются. Напряжение на резисторе, подключенном к вольтметру, также может измениться.
6. Итоговое взаимодействие приборов:
Каждый из приборов в цепи реагирует на изменения сопротивления реостата. Амперметр показывает изменение силы тока в цепи, а вольтметр — изменение напряжения на резисторе, подключенном параллельно.
Зависимость показаний приборов от перемещения ползунка реостата:
− Амперметр реагирует на изменение силы тока.
− Вольтметр реагирует на изменение напряжения на резисторе.
Пожауйста, оцените решение
