Определить показания всех приборов, если движок реостата находится на середине. ЭДС источника 9,5 В, внутреннее сопротивление 1,5 Ом, R1=40 Ом, R2=60 Ом, R3=120 Ом. Как изменятся показания всех приборов при движении ползуна реостата снизу вверх? Сопротивление реостата 52 Ом. Пожалуйста, с подробным решением и объяснением.

Дано

• ЭДС источника: $\mathcal{E}=9{,}5\text{ В}$;

• внутреннее сопротивление источника: $r=1{,}5\text{ Ом}$;

• $R_1=40\text{ Ом}$;

• $R_2=60\text{ Ом}$;

• $R_3=120\text{ Ом}$;

• полное сопротивление реостата: $R_p=52\text{ Ом}$.

Найти: показания вольтметров $V_1$ и $V_2$, когда движок реостата находится посередине, и определить, как изменятся показания при перемещении движка снизу вверх.

Решение

1. Определим сопротивление включённой части реостата

Поскольку движок находится посередине, в цепь включена половина сопротивления реостата:

Следовательно,

2. Найдём эквивалентное сопротивление трёх резисторов

По схеме резисторы $R_1$, $R_2$ и $R_3$ соединены параллельно.

Для параллельного соединения:

Подставим известные значения:

Приведём дроби к общему знаменателю 120:

Отсюда:

3. Найдём полное сопротивление цепи

Эквивалентное сопротивление трёх параллельно соединённых резисторов и рабочая часть реостата соединены последовательно.

Кроме того, необходимо учесть внутреннее сопротивление источника $r=1{,}5\text{ Ом}$.

Поэтому полное сопротивление цепи равно:

Подставим значения:

Получаем:

4. Вычислим силу тока в цепи

Используем закон Ома для полной