4. На фотографии — электрическая цепь. Показания вольтметра даны в вольтах. Чему будут равны показания вольтметра, если его подключить параллельно резистору 2 Ом? (Ответ дайте в вольтах. Вольтметр считать идеальным.)

Сначала найдем общее сопротивление цепи без параллельного резистора. Последовательное соединение резисторов дает общее сопротивление равное их сумме: $$R = 1 \text{ Ом} + 2 \text{ Ом} + 3 \text{ Ом} + (0 - 6) \text{ Ом}$$ Так как сопротивление переменное, рассмотрим два крайних случая: 1) \(R_{min} = 1 + 2 + 3 + 0 = 6 \text{ Ом}\) 2) \(R_{max} = 1 + 2 + 3 + 6 = 12 \text{ Ом}\) Теперь определим ток в цепи для обоих случаев, используя закон Ома \(I = \frac{U}{R}\), где \(U = 0.6 \text{ В}\): 1) \(I_{min} = \frac{0.6}{12} = 0.05 \text{ А}\) 2) \(I_{max} = \frac{0.6}{6} = 0.1 \text{ А}\) Определим падение напряжения на резисторе 2 Ом, если подключить вольтметр параллельно ему. Подключение вольтметра параллельно резистору 2 Ом эквивалентно подключению еще одного резистора 2 Ом параллельно существующему резистору 2 Ом. Тогда общее сопротивление этих двух параллельных резисторов равно: $$R_{пар} = \frac{1}{\frac{1}{2} + \frac{1}{2}} = 1 \text{ Ом}$$ Теперь пересчитаем общее сопротивление цепи с учетом этого параллельного участка: 1) \(R'_{min} = 1 + 1 + 3 + 0 = 5 \text{ Ом}\) 2) \(R'_{max} = 1 + 1 + 3 + 6 = 11 \text{ Ом}\) Пересчитаем ток в цепи: 1) \(I'_{min} = \frac{0.6}{11} \approx 0.0545 \text{ А}\) 2) \(I'_{max} = \frac{0.6}{5} = 0.12 \text{ А}\) Напряжение на параллельном участке (1 Ом) будет равно: 1) \(U_{min} = I'_{min} \cdot 1 = 0.0545 \text{ В}\) 2) \(U_{max} = I'_{max} \cdot 1 = 0.12 \text{ В}\) Таким образом, показания вольтметра будут в диапазоне от 0.0545 В до 0.12 В, в зависимости от значения переменного резистора. Развернутый ответ: Сначала мы определили общее сопротивление цепи в двух крайних случаях (минимальное и максимальное) без учета параллельного резистора. Затем нашли ток в цепи для этих случаев. Подключив вольтметр параллельно резистору 2 Ом, мы фактически добавили параллельный резистор 2 Ом, что изменило общее сопротивление цепи. После этого мы пересчитали общее сопротивление и ток в цепи с учетом параллельного участка и нашли напряжение на этом участке, которое и будет показывать вольтметр.