4) В каком состоянии будут показания всех приборов при полностью введенном реостате? У источника силы тока напряжение

Орел

63

Чтобы решить данную задачу, нам нужно учитывать закон Ома и закон Кирхгофа. Давайте разберемся по шагам:

1) При полностью введенном реостате (ползунок внизу) мы можем рассматривать его сопротивление как ноль. Это означает, что ток будет проходить через все резисторы прямо от источника.

2) Для начала, найдем общее сопротивление всей цепи.

У нас есть источник с напряжением 12 вольт и внутренним сопротивлением 2 ома. Суммируем эти два значения:
\[Общее\ сопротивление = внутреннее\ сопротивление + сопротивление\ резисторов\]

Общее сопротивление = 2 ом + (20 ом + 40 ом + 30 ом + 30 ом)
Общее сопротивление = 122 ома

3) Теперь, найдем общий ток, используя закон Ома:
\[Ток = \frac{Напряжение}{Сопротивление}\]
Ток = \(\frac{12 В}{122 ом}\)

После простого расчета находим, что Ток ≈ 0,098 А (округляем до трех десятичных знаков).

4) Теперь, чтобы узнать показания каждого из приборов, мы должны применить закон Ома для каждого отдельного резистора.

Для первого резистора (r1 = 20 ом):
\[Напряжение = Ток \times сопротивление = 0,098 А \times 20 ом\]
\[Напряжение = 1,96 В\]

Для второго резистора (r2 = 40 ом):
\[Напряжение = Ток \times сопротивление = 0,098 А \times 40 ом\]
\[Напряжение = 3,92 В\]

Для третьего резистора (r3 = 30 ом):
\[Напряжение = Ток \times сопротивление = 0,098 А \times 30 ом\]
\[Напряжение = 2,94 В\]

Для четвертого резистора (r4 = 30 ом):
\[Напряжение = Ток \times сопротивление = 0,098 А \times 30 ом\]
\[Напряжение = 2,94 В\]

Таким образом, показания каждого из приборов будут:
r1 = 1,96 В
r2 = 3,92 В
r3 = 2,94 В
r4 = 2,94 В

5) Теперь рассмотрим ситуацию, когда ползунок реостата будет двигаться вверх.

При движении ползунка реостата вверх, его сопротивление увеличивается. В таком случае, сопротивление всей цепи увеличится и, следовательно, общий ток уменьшится. Расчет аналогичен шагам 2, 3 и 4, только с измененным значением сопротивления реостата.

Общее сопротивление = 2 ом + (20 ом + 40 ом + 30 ом + 30 ом) + 28 ом (сопротивление реостата)
Общее сопротивление = 150 ом

Теперь найдем новый ток:
Ток = \(\frac{12 В}{150 ом}\)

После простого расчета находим, что Ток ≈ 0,08 А (округляем до двух десятичных знаков).

Используем новое значение тока, чтобы найти новые показания каждого из приборов:

Для первого резистора (r1 = 20 ом):
\[Напряжение = Ток \times сопротивление = 0,08 А \times 20 ом\]
\[Напряжение = 1,6 В\]

Для второго резистора (r2 = 40 ом):
\[Напряжение = Ток \times сопротивление = 0,08 А \times 40 ом\]
\[Напряжение = 3,2 В\]

Для третьего резистора (r3 = 30 ом):
\[Напряжение = Ток \times сопротивление = 0,08 А \times 30 ом\]
\[Напряжение = 2,4 В\]

Для четвертого резистора (r4 = 30 ом):
\[Напряжение = Ток \times сопротивление = 0,08 А \times 30 ом\]
\[Напряжение = 2,4 В\]

Таким образом, показания каждого из приборов при движении ползунка реостата вверх будут:
r1 = 1,6 В
r2 = 3,2 В
r3 = 2,4 В
r4 = 2,4 В

Надеюсь, это подробное объяснение помогло понять, как изменятся показания всех приборов при полностью введенном реостате и при движении ползунка вверх. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь спрашивать!