Задание 5A3294: Электродинамика

Модель: элементы цепи сосредоточенные, провода идеальные; систему отсчёта связываем с неподвижной цепью. Механическое движение отсутствует, поэтому оси и проекции механических сил здесь не нужны. Положительные направления тока и напряжения выбираем согласованно; если полярность не задана, искомые заряд и напряжение понимаем по модулю.
1. Идеальный вольтметр имеет бесконечно большое сопротивление и не пропускает ток: I_V = 0. Рабочая часть реостата включена последовательно с ним, поэтому её ток тоже равен нулю. Второй конец обмотки не соединён со вторым полюсом источника: реостат здесь не образует нагруженный делитель напряжения.
2. По закону Ома падение напряжения на включённой части реостата
U_р = I_V · R_р.
Подстановка I_V = 0:
U_р = 0 при любом конечном R_р.
Поэтому потенциал ползунка совпадает с потенциалом того вывода реостата, который соединён с батареей. Между выводами вольтметра сохраняется полное напряжение источника.
3. Внутреннее сопротивление батареи r = 0. Закон полной цепи даёт напряжение выводов
U = E − Ir = E.
Таким образом, U_V = U − U_р = E. Положение движка меняет длину обмотки, но не её нулевое падение напряжения.
4. Проверка. В обоих крайних положениях рабочее сопротивление равно либо 0, либо R. В обоих случаях произведение I_V · R_р равно нулю. Через отдельный резистор R постоянно идёт ток E÷R, не зависящий от ползунка. При конечном сопротивлении реального вольтметра вывод мог бы измениться, но это уже не заданная идеальная модель.

Ответ: не изменяются: вольтметр показывает E.