Электродинамика

Амперметр показывает силу тока в цепи. Величина тока определяется по закону Ома для полной цепи: $$I = \frac{E}{R + r}$$ где $E$ — ЭДС источника, $R$ — сопротивление внешнего резистора, $r$ — внутреннее сопротивление источника.

Поскольку ЭДС $E$ и внутреннее сопротивление $r$ постоянны, при увеличении сопротивления резистора, сила тока в цепи уменьшится.

Показания вольтметра можно определить по закону Ома ($U = IR$): $$U = I R = \frac{E}{R + r} R = \frac{E R}{R + r}$$

Эту формулу можно преобразовать: $$U = E \cdot \frac{R}{R + r} = \frac{E}{1 + \frac{r}{R}}$$

Таким образом, если увеличить сопротивление $R$, то напряжение $U$ на резисторе тоже увеличится.

Сила тока в цепи определяется по формуле: $$I = \frac{\mathcal{E}}{r + R},$$

Если переводим ключ в положение 3, сопротивление возрастает, и ток в цепи уменьшается. Тогда напряжение на втором резисторе тоже уменьшается: $$U_2 = I R_2$$

Мощность можно вычислить по формуле: $$P = \frac{\mathcal{E}^2}{r + R}$$ Как видно, при росте сопротивления суммарная мощность также снижается.

По закону Ома для полной цепи: $$I = \frac{\mathcal{E}}{R+r}$$ Когда ключ находится в положении 1, электрический ток проходит через последовательно соединённые резисторы 1 и 2. Если перевести ключ в положение 2, ток будет идти только через резистор 2.

Общее сопротивление цепи уменьшится, поэтому сила тока возрастёт.

Тепловая мощность, выделяющаяся во внешней цепи, вычисляется по формуле: $$P = \frac{\mathcal{E}^2}{R+r}$$ Поскольку сопротивление уменьшилось, мощность также станет больше.

Когда сопротивление реостата уменьшается до нуля, сопротивление $R_2$ исключается из цепи, и напряжение на нём становится равным нулю.

Суммарная мощность, выделяющаяся в цепи, исходно была равна $$P = \frac{\mathcal{E}^2}{R_1 + R_u},$$ где $R_u$ — сопротивление участка цепи, состоящего из параллельно соединённых резисторов $R_2$ и $R_3$.

После того как $R_3$ становится равным нулю, в цепи остаётся лишь сопротивление $R_1$, поскольку через $R_2$ ток больше не идёт. Тогда выделяемая мощность равна $$P = \frac{\mathcal{E}^2}{R_1},$$ то есть, мощность увеличится.

Сила тока в цепи при последовательном соединении сопротивлений определяется законом Ома: $$I = \frac{U}{R_1 + R_2}$$ Если переместить ползунок реостата вверх, общее сопротивление реостата увеличится, а это приводит к уменьшению тока в цепи.

При уменьшении тока, проходящего через сопротивление $R_1$, мощность на нём уменьшится.

$$P_1 = I_1^{\,2}\cdot R_1 = I^{2}\cdot R_1.$$