Представленная схема содержит источник с ЭДС Е и внутренним сопротивлением, переменный резистор R, идеальные амперметр и вольтметр, ключ. Ключ К замкнули. как изменяются показания амперметра, вольтметра и мощность выделяющаяся на резисторе, при увеличении сопротивления резистора R от 0 до максимального значения? При ответе на данный вопрос считайте R больше r

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.