Задание №13 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Проанализируем схему электрической цепи до и после замыкания ключа $K$. По условию напряжение на участке $AB$ остаётся неизменным ($U = \text{const}$). Сопротивлением амперметров в задачах такого типа пренебрегают (считают их идеальными).

1. Изменение общего сопротивления цепи
До замыкания ключа $K$ ток протекает последовательно через амперметр $A_2$, первый резистор $R$, второй резистор $R$ и амперметр $A_1$. Таким образом, два резистора соединены последовательно. Общее сопротивление цепи в этом случае равно сумме их сопротивлений:
$R_{\text{общ1}} = R + R = 2R$.
После замыкания ключа $K$ второй резистор и амперметр $A_1$ оказываются зашунтированы (параллельно им подключается провод с нулевым сопротивлением). Ток всегда течёт по пути наименьшего сопротивления, поэтому он пойдёт через ключ $K$, минуя второй резистор и амперметр $A_1$. В цепи остаётся включённым только первый резистор. Общее сопротивление цепи становится равным:
$R_{\text{общ2}} = R$.
Так как $R < 2R$, общее сопротивление цепи уменьшится (цифра 2).

2. Изменение показаний амперметра $A_1$
До замыкания ключа $K$ амперметр $A_1$ включён в общую цепь последовательно, и через него течёт ток, определяемый законом Ома для участка цепи:
$I_1 = \frac{U}{R_{\text{общ1}}} = \frac{U}{2R}$.
После замыкания ключа $K$ весь ток в цепи устремляется через участок с ключом, так как его сопротивление равно нулю. Участок цепи, содержащий второй резистор и амперметр $A_1$, оказывается закороченным. Разность потенциалов на концах этого участка становится равной нулю, следовательно, ток через амперметр $A_1$ прекращается:
$I_2 = 0$.
Так как ток стал равен нулю, показания амперметра $A_1$ уменьшатся (цифра 2).

Итог:
Общее сопротивление цепи: уменьшится (2).
Показания амперметра $A_1$: уменьшатся (2).

Ответ: 22

Источник: ФИПИ