Пожалуйста, объясните решение задачи №30б, если возможно. В данной задаче у нас имеется сопротивление r = 10

Добрый день! Для решения задачи №30б нам необходимо определить отношение показаний амперметра и вольтметра при разомкнутом и замкнутом ключе. Для начала, давайте разберемся с подключением этих приборов.

При разомкнутом ключе, схема будет выглядеть следующим образом:

\[
\begin{{array}}{{ccc}}
& & + \\
& & | \\
& & V \\
& & \uparrow \\
& & | \\
& & - \\
& & |_{v_1} & | & _{v_2} \\
& & | & & \\
& & r & & \\
& & | & & \\
& & + & &
\end{{array}}
\]

Где \(v_1\) - это вольтметр, а \(v_2\) - амперметр.

При замкнутом ключе, схема будет выглядеть так:

\[
\begin{{array}}{{ccccc}}
& & & + \\
& & & | \\
& & & V \\
& & & \uparrow \\
& & & | \\
& & & - \\
& & - & & & + \\
& & | & | & | \\
& & r & v_2 & r & | \\
& & | & | & | \\
& & + & + & + \\
& & |_{v_1} & & |_{v_2} \\
& & | & & \\
& & r & & \\
& & | & & \\
& & + &
\end{{array}}
\]

Теперь рассмотрим решение задачи при разомкнутом и замкнутом ключе.

1. Разомкнутый ключ:
В данном случае амперметр не вписывается в схему, ведь ток не проходит через него и, следовательно, показания амперметра будут равны нулю. Вольтметр, наоборот, вписывается в цепь и будет показывать напряжение, присутствующее на сопротивлении \(r\). Причем, поскольку вольтметр является идеальным, он не влияет на цепь, и поэтому напряжение, измеряемое вольтметром, будет равно напряжению питания, то есть \(u = 120\) Вольт.
Таким образом, отношение показаний амперметра и вольтметра при разомкнутом ключе будет следующим:

\[ \frac{{I_1}}{{V_1}} = \frac{{0}}{{120}} = 0 \]

где \(I_1\) - показания амперметра, \(V_1\) - показания вольтметра.

2. Замкнутый ключ:
В данном случае амперметр вписывается в цепь и измеряет ток, протекающий через сопротивление \(r\). Вольтметр, также вписываясь в цепь, измеряет напряжение на сопротивление \(r\). При этом, так как амперметр и вольтметр являются идеальными, они не меняют своих характеристик и не влияют друг на друга.
Ток в цепи можно рассчитать с использованием закона Ома:

\[ I = \frac{{U}}{{R}} \]

где \(I\) - ток, \(U\) - напряжение, \(R\) - сопротивление.
В нашем случае \(U = 120\) В и \(R = 10\) Ом, поэтому:

\[ I = \frac{{120}}{{10}} = 12 \text{{ Ампер}} \]

Таким образом, отношение показаний амперметра и вольтметра при замкнутом ключе будет следующим:

\[ \frac{{I_2}}{{V_2}} = \frac{{12}}{{120}} = \frac{{1}}{{10}} \]

где \(I_2\) - показания амперметра, \(V_2\) - показания вольтметра.

В итоге, отношение показаний амперметра и вольтметра при разомкнутом ключе составляет 0, а при замкнутом ключе - \(\frac{{1}}{{10}}\).