Задание №15 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для того чтобы определить верное утверждение, проанализируем схему электрической цепи, собранной учеником на рисунке.

1. Анализ соединений элементов:
Ток от положительного полюса источника питания идёт через ключ к реостату $R$. Далее ток проходит последовательно через резистор $R_1$, затем через резистор $R_2$, после чего попадает на амперметр и возвращается к отрицательному полюсу источника. Таким образом, реостат $R$, резисторы $R_1$, $R_2$ и амперметр соединены последовательно.

2. Свойства последовательного соединения:
Согласно законам последовательного соединения, сила тока во всех участках неразветвлённой цепи одинакова: $I = I_R = I_{R1} = I_{R2} = I_A$. Это означает, что амперметр измеряет общую силу тока в цепи, которая одновременно является силой тока, протекающего через каждый из элементов, в том числе и через реостат $R$. Следовательно, утверждение № 4 верно.

3. Анализ подключения вольтметра:
Вольтметр подключён параллельно участку цепи. Если проследить за проводами, идущими от клемм вольтметра, мы увидим, что они присоединены к точкам до и после резистора $R_1$. Значит, вольтметр измеряет электрическое напряжение именно на резисторе $R_1$. Это опровергает утверждения № 2 и № 3.

4. Проверка утверждения № 1:
Амперметр включён в основную цепь последовательно с потребителями. Вольтметр же обладает очень большим сопротивлением, и ток, протекающий через него, пренебрежимо мал по сравнению с током в основной цепи. Амперметр показывает ток в цепи (через реостат и резисторы), а не ток через вольтметр. Утверждение № 1 неверно.

Вывод: Единственным верным утверждением является то, что амперметр показывает силу тока, протекающего через реостат $R$.

Ответ: 4

Источник: ФИПИ