В электрической цепи, изображенной на рисунке, ползунок реостата перемещают вправо. Как изменились при этом показания вольтметра и амперметра? А)показания обоих приборов увеличились

Б)показания обоих приборов уменьшились

В)показания амперметра увеличились, вольтметра уменьшились

Г)показания амперметра уменьшились, вольтметра увеличились

Первое, что следует отметить, — это то, что при передвижении ползунка реостата вправо его сопротивление увеличивается.

Теперь, для начала, рассмотрим идеальный вариант: приборы не имеют погрешности и сопротивления. В таком случае единственным потребителем энергии в сети является реостат, все приложенное источником напряжение падает на нем. Амперметр показывает силу тока в цепи. При увеличении сопротивления реостата, как следует из закона Ома (ток на участке цепи обратно пропорционален приложенному к нему напряжению), ток в цепи будет уменьшаться. Соответственно, показания амперметра уменьшатся. Но все приложенное источником напряжение по-прежнему падает на единственном потребителе — реостате. Таким образом, показания вольтметра не изменятся, а показания амперметра — уменьшатся.

Но, такого варианта нет среди предложенных. Отсюда следует вывод, что приборы в данном случае обладают сопротивлением. В таком случае следует понимать, что приложенное источником напряжение падает не только на реостате, но и на сопротивлении измерительной цепи амперметра, а вольтметр показывает сумму напряжения источника и падения напряжения на амперметре, при этом данные вектора напряжений будут направлены противоположно (см. вложение). Таким образом, произойдет следующее. При перемещении ползунка реостата вправо его сопротивление увеличится. Эквивалентное сопротивление цепи увеличится, следовательно, уменьшится сила протекающего по ней тока (и показания амперметра). В связи с уменьшением протекающего по цепи амперметра тока падение напряжения на ней уменьшится. Из-за этого показания вольтметра увеличатся, так как показания вольтметра, с учетом направлений векторов напряжений,

Pv = E - Ua,

где E – напряжение источника;

Ua – падение напряжения на амперметре.

При этом следует отметить, что обычно сопротивление амперметра много меньше сопротивления нагрузки (реостата), в связи с чем им зачастую и можно пренебречь. Таким образом, показания вольтметра возрастут незначительно. Исключением является случай, когда сопротивление амперметра соизмеримо с сопротивлением нагрузки. Тогда будет наблюдаться заметное увеличение показаний вольтметра.

Ответ. Г) Показания амперметра уменьшились, вольтметра увеличились.