Задание C71CA6: 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. По фотографии амперметр, рабочая часть реостата и замкнутый ключ соединены последовательно с батареей. Вольтметр подключён непосредственно к двум выводам батареи. Принципиальная схема приведена под сохранённой фотографией. Амперметр считаем идеальным, через вольтметр ток пренебрежимо мал, внутреннее сопротивление батареи r > 0 учитываем.
2. Амперметр подключён к левому неподвижному выводу обмотки реостата, ключ — к его подвижному контакту через верхний стержень. При движении ползунка влево длина включённой части обмотки уменьшается. Из R = ρl÷S следует уменьшение рабочего сопротивления R; правая неиспользуемая часть не включена последовательно в токовый контур.
3. По закону Ома для полной цепи
I = ℰR + r.
Уменьшение R при постоянных ℰ и r увеличивает ток, значит показание амперметра растёт. Напряжение выводов батареи
U = ℰ − Ir = ℰRR + r.
Рост I увеличивает внутреннее падение Ir, поэтому показание вольтметра уменьшается.
4. Проверка предельного положения. Подстановка R → 0 даёт I → ℰ÷r, U → 0 в идеализированной схеме. Это согласуется с найденными направлениями изменения. У реальной установки сопротивления проводов и приборов ограничивают ток дополнительно, поэтому опыт с коротким замыканием не следует воспроизводить. Числа 0,6 А и 3,9 В на фото описывают исходное состояние и не требуются для качественного вывода.

Ответ: показание амперметра увеличится, вольтметра уменьшится.