Как можно доказать, что стрелка гальванометра находится на нулевом делении шкалы, когда r равно нулю, используя второе

Sherhan_5080

22

Для доказательства того, что стрелка гальванометра находится на нулевом делении шкалы, когда \(r\) равно нулю, мы можем использовать второе правило Кирхгофа, также известное как закон сохранения заряда.

Второе правило Кирхгофа гласит, что алгебраическая сумма токов, втекающих в узел, равна алгебраической сумме токов, вытекающих из узла. Узел - это точка в электрической цепи, где несколько проводников пересекаются или соединены.

Пусть \(I_1\), \(I_2\) и \(I_3\) - токи, текущие через различные ветви цепи, соответственно.

Когда \(r\) равно нулю, это означает, что резистор \(r\) в электрической цепи отсутствует или является идеальным проводником, имеющим сопротивление, близкое к нулю. Когда сопротивление равно нулю, нет разности потенциалов между его концами, и поэтому нет тока, протекающего через данный резистор.

Так как через резистор \(r\) не протекает ток, сумма токов, втекающих и вытекающих из узла, где находится гальванометр, будет равна нулю.

Тo есть, следующее уравнение выполняется:

\[I_1 + I_2 + I_3 = 0\]

Если гальванометр находится в узле с резистором \(r\), то ток, проходящий через гальванометр, будет равен нулю. Если наличие гальванометра связано исключительно с резистором \(r\), то стрелка гальванометра покажет нулевое значение, подтверждая это уравнение.

Таким образом, использование второго правила Кирхгофа позволяет объяснить, что стрелка гальванометра находится на нулевом делении шкалы при условии, что \(r\) равно нулю. Данное доказательство позволяет понять школьнику, что отсутствие тока через резистор влечет нулевое отклонение стрелки гальванометра.