Чтобы ответить на ваши вопросы о показаниях вольтметров в электрической цепи, начнём с того, что источник постоянного напряжения с \( U_0 = 12 \) В создает потенциал в цепи.
1. Определите показания вольтметра \( U_1 \) при разомкнутом ключе.
Когда ключ разомкнут, электрический ток не протекает через цепь. Вольтметр \( U_1 \) подключён между источником напряжения и местом, где находится ключ. В этом случае напряжение на вольтметре будет равно напряжению источника, так как там нет других элементов, которые могли бы его понизить.
Ответ: Показания вольтметра \( U_1 = 12 \) В (округлено до целых).
2. Определите показания вольтметра \( U_4 \) при разомкнутом ключе.
Если вольтметр \( U_4 \) также подключён параллельно к источнику, то при разомкнутом ключе он будет показывать то же напряжение, что и \( U_1 \), так как оба вольтметра измеряют потенциал источника напряжения.
Ответ: Показания вольтметра \( U_4 = 12 \) В (округлено до целых).
3. Определите показания вольтметра \( U_1 \) после замыкания ключа.
Когда ключ замкнут, цепь становится замкнутой, и ток начинает течь. Вольтметр \( U_1 \) будет показывать напряжение между его выводами, которое при идеальных условиях также будет равно напряжению источника, так как вольтметры имеют большое внутреннее сопротивление и не влияют на ток в цепи.
Ответ: Показания вольтметра \( U_1 = 12.0 \) В (округлено до десятых).
4. Определите показания вольтметра \( U_4 \) после замыкания ключа.
Если вольтметр \( U_4 \) подключён к тому же участку, что и \( U_1 \), он также будет показывать напряжение источника, так как замыкание ключа не влияет на показания вольтметров, если они подключены параллельно к источнику электроэнергии.
Ответ: Показания вольтметра \( U_4 = 12.0 \) В (округлено до десятых).
Таким образом, показания вольтметров не изменятся от разомкнутого до замкнутого ключа, так как они оба подключены к источнику постоянного напряжения.