3. Определить показания всех приборов, если движок реостата находит- ся 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.

Шаг 1: Расчет сопротивления реостата

• Сопротивление средней части реостата: R_реостата = 52 Ом / 2 = 26 Ом

Шаг 2: Расчет общего сопротивления цепи (среднее положение)

• R_общ = r + R₁ + (R₂ * (R₃ + R_реостата)) / (R₂ + R₃ + R_реостата) = 1.5 + 40 + (60 * (120 + 26)) / (60 + 120 + 26) = 1.5 + 40 + (60 * 146) / 206 ≈ 41.5 + 8760 / 206 ≈ 41.5 + 42.5 = 84 Ом

Шаг 3: Расчет тока в цепи (среднее положение)

• I = ЭДС / R_общ = 9.5 В / 84 Ом ≈ 0.113 A

Шаг 4: Расчет напряжений (среднее положение)

• Падение напряжения на R₁: U₁ = I * R₁ = 0.113 A * 40 Ом ≈ 4.52 В
• Ток через R₂: I₂ = I * (R₃ + R_реостата) / (R₂ + R₃ + R_реостата) = 0.113 * (120 + 26) / (60 + 120 + 26) = 0.113 * 146 / 206 ≈ 0.08 А
• Напряжение на R₂: U₂ = I₂ * R₂ = 0.08 A * 60 Ом ≈ 4.8 В

Шаг 5: Анализ изменения показаний при движении ползуна снизу вверх

• При движении ползуна вверх сопротивление участка реостата, включенного последовательно с R₃, уменьшается, а сопротивление параллельного участка увеличивается.
• Общее сопротивление цепи будет уменьшаться.
• Ток в цепи будет увеличиваться.
• Напряжение U₁ увеличится.
• Ток I₂ уменьшится, напряжение U₂ уменьшится.

Ответ: При среднем положении реостата ток ≈ 0.113 A, напряжение U₁ ≈ 4.52 В, напряжение U₂ ≈ 4.8 В. При движении ползуна снизу вверх ток и U₁ увеличиваются, U₂ уменьшается.