В электрической цепи (Рисунок 7.5) находятся два резистора: R1=16 Ом и R2=26 Ом, амперметр с сопротивлением RA=4 Ом, источник ЭДС ε=10 В и внутреннее сопротивление r=0.1 Ом. Каковы показания амперметра? Что произойдет с показаниями амперметра, если поменять местами источник ЭДС и амперметр? Изобразите электрическую схему подключения для второго случая.

Физика 10 класс Электрические цепи резисторы в электрической цепи амперметр источник ЭДС внутреннее сопротивление электрическая схема показания амперметра изменение показаний соединение резисторов электрические цепи физика электричества Новый

Для начала, давайте определим, как рассчитать показания амперметра в данной электрической цепи. Мы имеем два резистора, амперметр, источник ЭДС и внутреннее сопротивление источника. Рассмотрим первый случай, когда амперметр подключен к источнику ЭДС.

Шаг 1: Определение общего сопротивления цепи

Общее сопротивление цепи (R_total) можно найти, сложив сопротивления резисторов, амперметра и внутреннего сопротивления источника:

• R1 = 16 Ом
• R2 = 26 Ом
• RA = 4 Ом
• r = 0.1 Ом

В данной цепи резисторы R1 и R2 соединены последовательно, поэтому общее сопротивление резисторов:

R_series = R1 + R2 = 16 + 26 = 42 Ом

Теперь добавим сопротивления амперметра и внутреннего сопротивления:

R_total = R_series + RA + r = 42 + 4 + 0.1 = 46.1 Ом

Шаг 2: Применение закона Ома для определения тока

Теперь мы можем использовать закон Ома для нахождения тока (I) в цепи:

I = ε / R_total

Подставляем значения:

I = 10 / 46.1 ≈ 0.216 А

Таким образом, показания амперметра в первом случае составят примерно 0.216 А.

Шаг 3: Изменение положения амперметра

Теперь рассмотрим, что произойдет, если поменять местами источник ЭДС и амперметр. В этом случае амперметр будет подключен к источнику ЭДС, а резисторы останутся в цепи.

Шаг 4: Схема подключения для второго случая

Схема подключения будет выглядеть следующим образом:

• Источник ЭДС (ε) подключен к одному из выводов амперметра (RA).
• Другой вывод амперметра соединен с одним из резисторов (R1 или R2).
• Резисторы (R1 и R2) соединены последовательно.
• Внутреннее сопротивление (r) остается в цепи, соединяясь с резисторами.

В этом случае, так как амперметр имеет малое сопротивление, то ток в цепи будет определяться в основном сопротивлением резисторов и внутренним сопротивлением источника.

Шаг 5: Пересчет тока в новом варианте

Общее сопротивление в этом случае будет:

R_total_new = R1 + R2 + r = 16 + 26 + 0.1 = 42.1 Ом

Теперь снова применим закон Ома для нахождения тока:

I_new = ε / R_total_new

Подставляем значения:

I_new = 10 / 42.1 ≈ 0.238 А

Таким образом, показания амперметра во втором случае составят примерно 0.238 А.

В заключение, при смене местами источника ЭДС и амперметра ток в цепи увеличится из-за уменьшения общего сопротивления.