Задача A019D1 из банка ФИПИ · задание 13 ОГЭ по физике
На рисунке изображён участок электрической цепи, состоящий из резисторов сопротивлением R, подключённых к ним амперметров А1 и А2 и ключа К. Определите, как изменяются при замыкании ключа К общее сопротивление цепи и показания амперметра А2, если напряжение на участке АВ остаётся неизменным.
|
|
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| 1) | увеличивается |
| 2) | уменьшается |
| 3) | не изменяется |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Общее сопротивление цепи | Показания амперметра А2 |
|
|
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 21
Разбор
💡 Сначала посмотрим, как идёт ток, когда ключ К разомкнут. Амперметр А2 стоит в главной ветви, значит, он показывает весь ток участка АВ.
При разомкнутом ключе ветвь с ключом не работает — ток через неё не идёт. Остаётся путь: резистор R + амперметр А2 + резистор R + ветвь с резистором R и амперметром А1. То есть последовательно включены три сопротивления R:
R_общ1 = R + R + R = 3R.
Теперь замыкаем ключ К. Появляется ещё одна параллельная ветвь с резистором R. Теперь в параллельной части две одинаковые ветви по R. Их общее сопротивление:
R_парал = R / 2.
А вся цепь стала такой: R + R + R/2 = 2,5R.
Сравниваем: было 3R, стало 2,5R. Значит, общее сопротивление цепи уменьшается.
Напряжение на участке АВ не меняется. По закону Ома для участка цепи:
I = U / R_общ.
Если общее сопротивление стало меньше, а напряжение то же, то общий ток увеличивается. Амперметр А2 как раз измеряет общий ток, поэтому его показания увеличиваются.
⚠️ Частая ошибка: думать, что новая ветвь «добавляет сопротивление» и общее сопротивление растёт. На самом деле новая ветвь — это ещё одна дорожка для тока, поэтому общее сопротивление падает.
Общее сопротивление цепи — 2.
Показания амперметра А2 — 1.
Спокойно проследи путь тока — и всё сойдётся. 🙂
✅ Ответ: 21