Электричество и Магнетизм

Рассмотрим случай при замкнутом ключе $K_2$ и размокнутом ключе $K_1$. В этом случае ток идёт через диод $D_2$ и резистор $R_2$, а так же присоединённым с ними последоватльно резистор $R_1$. Тогда по закону Ома: $$I=\frac{\xi}{R_\text{общ}}=\frac{\xi}{R_1+R_2+r}\Rightarrow U=IR_\text{общ}=\frac{\xi}{R_1+R_2+r}\cdot(R_1+R_2)$$ Теперь рассомтрим случа при замкнутом ключе $K_1$ и размокнутом ключе $K_2$. Так тогда ток должен пройти через диод $D_1$, но так по схеме видно что диод настроен ан пропускание в противоположном направлении, следовательно ток через него не модет идти. Таким образом напряжение на вольтметре будет равно ЭДС источника, а сила тока уменьшится до 0.
Ответ: Сила тока уменьшится до 0, а напряжение увеличится до значения ЭДС источника тока.

При первом подключении (B–плюс, С–минус), ток пройдёт через оба диода, поэтому ток через левый нижний ристор не пойдёт. Тогда эквивалентная схема будет иметь вид.

Так как резисторы одинаковые, и подключены параллельно, то силы тока в обоих ристороха будет одинакова и равна показанию Амперметра и составит $I_\text{А}'=1.5 А$, при этом согласно закону Ома напряжение на каждом из резисторов составит $U=I_\text{А}'R=1.5R$
При втором подключении (C–плюс, B–минус), ток не проходит через верхний диод, а через второй проходит, при этом ток будет проходить через все три резистора. Тогда эквивалентная схема будет иметь вид.

Так как параллельно соединённые резисторы имеют одинаковое сопротивление, то через обе ветви идут равные токи, равные токам на амперметре $I_\text{А}$, а в оставшемся третьем резисторе ток будет равняться удвоенному току $I=2I_\text{А}$. Общее сопротивление всей цепи составит $R_\text{общ}=R+0.5R=1.5R$. Так как сопротивление аккумулятора можно пренебречь, а аккумулятор остался таким же как ив первом опыте, то по закону Ома $I=\frac{U}{R_\text{общ}}=\frac{1.5R}{1.5R}=1\,\text{A}$, следовательно $I_\text{А}=0.5\,\text{A}$.
Ответ: При смене полярности ток через амперметр составит $0.5\,\text{A}$

Изначально шар электроскопа, стрежень, соедияющий шар и лепестки, и сами лепестки имели нейтральный заряд.
После того как к шару поднесли положительно заряженную палочку, которая обладает магнитным полем. Под действием этого поля свободные заряды в электроскопе, стржне и лепестках пришли в движение. Так как палочка заряжена положительно, то в шаре к ней притянуться электроны и создасться избыточный отрицательный заряд. В свою очеред на лепестках, в силу закона сохранения заряда в системе шар-стержень-лепестки, создасться избыточный положительный заряд, из-за котрого так как оба лепестка заряженны положительный они будут отталкиваться друг от друга, что мы и видим в эксперименте. Таким образом приходим к выводу о том, что лепестки электроскопа приобретут положительный заряд.
Ответ: Лепестки будут иметь положительный заряд.

Перед решением задачи вспомним формулу для напряженности поля $E=\frac{kq}{r^2}$. B так как все заряжены находятся в вершинах квадрата, то расстояние до центра у них одинаковы, отличаются только заряды. Модуль напряженности поля создаваемого зарядами $+q$ и $-q$ одинаковы $E_{+q}=E_{-q}$, а модуль, создаваемы зарядом $+2q$ будет в два раза больше их и составит $E_{+2q}=2E_{+q}=2E_{-q}$.
Определившись с модулями напряженности от каждого заряда перейдем к их направлениям. Как мы знаем для определения направления напряжённости поля в точку помещается пробный положительный заряд, тогда вектор напряженности поля, созданного положительным зарядом, направлен от него, а отрицательным зарядом — к нему.
Тогда найдём направление вектора напряжённости, используя принцип суперпозиции для первого случая:

Как видим из рисунка результирующий вектор напряжённости направлен вверх.
Теперь рассмотрим направление вектора напряжённости во втором случае:

Таким образом видим, что суммарный вектор напряженности направлен влево.

Перейдём к поэтапному разбору.

1. Так как магнит создаёт магнитное поле, то на проводник с током будет действовать сила Ампера. Рассмотрим сечение рамки в исходном положении. Так в начальном положении ток в левом звене будет направлен к нам, а в правом от нас. Тогда сила Ампера, действующая на правое звено $F_{A2}$ будет направлена вверх, а на левое $F_{A1}$ вниз.

1. Эти силы будут создавать общий момент силы Ампера $M=M_{A1}+M_{A2}$, который приведёт рамку во вращательно движение по часовой стрелке.
2. Вспомним, что сила ампера зависит от угла $\alpha{}$ между веркторм магнитной идукциии и проводником $F_A=BIl\sin{\alpha}$. И так как рамка вращается по часовой стрелке, то этот угол будет уменьшаться от $90^\circ$ до $0^\circ$, значит модуль каждой силы ампера будет уменьшаться.
3. В момент когда угол $\alpha=90^\circ$ рамка остановиться, т.е. рамка устанавливается перпендикулярно оси магнита так, что контакт «+» оказывается внизу. И малейших колебаниях рамки силы Ампера будут удерживать ей в этом положении.