представленная схема содержит источник с ЭДС Е и внутренним сопротивлением, переменный резистор R, идеальные амперметр и вольтметр, ключ. Ключ К замкнули. как изменяются показания…

Кратко: в цепи источник Е с внутренним сопротивлением r последовательно соединён с резистором R. Амперметр в цепь вставлен последовательно (идеальный), вольтметр подключён параллельно резистору R (идеальный, so он не влияет на цепь). Ключ замкнут. Рассматриваем изменение величин при увеличении R от 0 до большого значения, а условие учтено: R > r.

1. Выражения для величин

• Ток в цепи: I(R) = E / (r + R)

• Напряжение на резисторе R: V_R(R) = I(R) · R = E R / (r + R)

• Мощность, выделяющаяся на резисторе: P_R(R) = I(R)^2 · R = E^2 R / (r + R)^2

• Показания приборов:

  • Амперметр: I(R)
  • Вольтметр (на резисторе): V_R(R)

2. Как меняются величины при увеличении R

• Ток I уменьшается с ростом R: dI/dR = -E / (r + R)^2 < 0. Значит: при R → 0 I = E/r (макс), при R → ∞ I → 0.

• Напряжение на резисторе V_R увеличивается, приближаясь к emf E: dV_R/dR = E r / (r + R)^2 > 0. Значит: при R → 0 V_R → 0, при R → ∞ V_R → E.

• Мощность P_R: максимум достигается при R = r, затем убывает: dP_R/dR = E^2 (r - R) / (r + R)^3. Поэтому P_R растёт для R < r, достигает максимума P_R,max = E^2 / (4r при R = r), и убывает для R > r. В условии задачи добавлено: R > r, значит на рассматриваемом отрезке (R > r) мощность уменьшается с ростом R.

3. Итоги по заданному диапазону (R > r)

• Амперметр: показания I снижаются (переходят от E/(r+0) к меньшим значениям), т.е. сила тока уменьшается при увеличении R.
• Вольтметр: показывает V_R, которое возрастает и стремится к E.
• Мощность на резисторе: уменьшается при увеличении R (для всех R > r). Вблизи начала диапазона R ≈ r мощность ближе к максимальной, но как только R превысит r, P_R падает и дальше стремится к 0 при R → ∞.

4. Небольшой ориентировочный пример (чтобы понять масштабы) Допустим E = 9 В, r = 1 Ω.

• R = 0: I = 9 A, V_R = 0 В, P = 0.
• R = 1 Ω (равно r): I = 9/2 = 4.5 A, V_R = 4.5 В, P = 20.25 Вт (макс).
• R = 9 Ω (R > r): I = 9/10 = 0.9 A, V_R = 8.1 В, P = 0.9^2 · 9 = 7.29 Вт.
• При R → ∞: I → 0, V_R → 9 В, P → 0.

Вывод: при увеличении внешнего сопротивления R от 0 до больших значений, в рамках условия R > r амперметр показывает уменьшающийся ток, вольтметр демонстрирует рост напряжения на резисторе до значения близкого к Е, а мощность на резисторе сначала растёт до достижения максимума при R = r, а затем уменьшается и стремится к нулю при очень большом R. Максимальная мощность в любом случае достигается при R = r; для вашего условия R > r наблюдается её падение.