Каково отношение максимального сопротивления реостата к сопротивлению лампочки в данном эксперименте, если при движении

Лизонька

56

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые основы электрической цепи. Реостат - это устройство, которое позволяет изменять сопротивление в электрической цепи. Лампочка, с другой стороны, является активным элементом цепи, потребляющим электрическую энергию и преобразующим ее в свет и тепло.

Поскольку при движении ползунка реостата справа налево показания амперметра уменьшаются, мы можем сделать вывод, что увеличение сопротивления реостата приводит к уменьшению тока в цепи. Теперь давайте рассмотрим два крайних положения ползунка реостата для получения максимального и минимального сопротивления.

При крайнем правом положении ползунка реостата амперметр показывал 5 А. Это означает, что при минимальном сопротивлении реостата в цепи течет ток величиной 5 А.

При крайнем левом положении ползунка реостата, сопротивление реостата достигает максимального значения. Давайте обозначим его как \(R_{\text{макс}}\). Теперь, чтобы найти отношение максимального сопротивления реостата к сопротивлению лампочки, нам нужно знать сопротивление лампочки. Пусть это будет \(R_{\text{л}}\).

Используя закон Ома (\(U = IR\)), где \(U\) - напряжение, \(I\) - ток и \(R\) - сопротивление, мы можем записать формулу для каждого из двух случаев:

При минимальном сопротивлении реостата (при крайнем правом положении ползунка):
\[5A = \frac{U}{R_{\text{л}}}\]

При максимальном сопротивлении реостата (при крайнем левом положении ползунка):
\[5A = \frac{U}{R_{\text{л}} + R_{\text{макс}}}\]

Теперь, для нахождения отношения максимального сопротивления реостата к сопротивлению лампочки, мы можем поделить уравнения:

\[\frac{5A}{\frac{U}{R_{\text{л}}}} = \frac{5A}{\frac{U}{R_{\text{л}} + R_{\text{макс}}}}\]

Теперь мы можем упростить это уравнение, умножая числитель и знаменатель на \(\frac{R_{\text{л}} + R_{\text{макс}}}{R_{\text{л}}}\):

\[\frac{5A \cdot (R_{\text{л}} + R_{\text{макс}})}{U} = \frac{5A \cdot R_{\text{л}}}{U}\]

Теперь, что у нас отменяется:

\[R_{\text{макс}} + R_{\text{л}} = R_{\text{л}}\]

Теперь мы можем выразить максимальное сопротивление реостата:

\[R_{\text{макс}} = 0\]

Таким образом, отношение максимального сопротивления реостата к сопротивлению лампочки в данном эксперименте равно \(0\).

Обоснование: Когда ползунок реостата находится в крайнем левом положении, сопротивление реостата достигает максимального значения, а сопротивление лампочки остается неизменным. Ток в цепи определяется согласно закону Ома и равен 5 А. Поскольку ток в цепи не зависит от сопротивления реостата, отношение максимального сопротивления реостата к сопротивлению лампочки равно 0.