Два прямых отрезка проволоки с одинаковой площадью поперечного сечения соединены последовательно. Одна проволока изготовлена из никелина с удельным электрическим сопротивлением а другая из железа с удельным электрическим сопротивлением
К концам проволоки подключён источник постоянного напряжения с ЭДС
и с нулевым внутренним сопротивлением. Один из щупов идеального вольтметра подключён к положительной клемме источника, а второй щуп вольтметра можно перемещать вдоль проволок, расположенных параллельно оси X (см. рисунок). Постройте график зависимости показаний U вольтметра от координаты x второго щупа. Сопротивлением соединительных проводов и сопротивлением контактов можно пренебречь.
1. Из рисунка следует, что длина никелиновой проволоки L1 = 0,03 м, а длина железной проволоки L2 = 0,05 м.Поэтому сопротивление никелиновой проволоки равно а сопротивление железной проволоки равно
где S — площадь поперечного сечения проволок (выраженная в мм2). Общее сопротивление проволок равно
2. По закону Ома для участка цепи через проволоки протекает ток силой Поэтому на никелиновой проволоке падает напряжение
а на железной проволоке падает напряжение
3. Сопротивление участка проволоки прямо пропорционально его длине. Поэтому при перемещении щупа вольтметра вдоль проволоки напряжение на соответствующем участке цепи должно возрастать по линейному закону. При искомое напряжение равно
При
это напряжение равно
4. Следовательно, график зависимости имеет вид, показанный на рисунке.

