Задачи › Вольт-амперная характеристика, нелинейные элементы

Туннельный диод и прибор в цепи

  1. Туннельный диод и прибор в цепи

    СПбГУ 2023/24, 10 кл.
    5/10

    Резистор \(R\), туннельный диод 1 и прибор 2 включены в электрическую схему, как показано на рисунке. Напряжение источника \(U\), питающего цепь, составляет \(20\) В. Максимально допустимая мощность источника составляет \(1\) Вт. Сопротивление резистора \(R\) составляет \(500\) Ом. Вольт-амперные характеристики (ВАХ) диода и прибора изображены на графиках ниже. Определите показания амперметра, если схема работает в допустимом режиме. Внутренним сопротивлением источника пренебрегите.

    Рисунок
    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Ток через прибор при напряжении \(20\) В снимается с его ВАХ. Для ветви «резистор + диод» ток \(I_2 = (U-U_1)/R\) — прямая на графике ВАХ диода; её пересечения с кривой диода дают возможные режимы.

    Ответ

    \(I = 0{,}05\) А.

    Решение

    По ВАХ прибора при \(U = 20\) В находим ток \(I_3 = 0{,}04\) А. Для ветви резистора и диода \(I_2 = \dfrac{U-U_1}{R}\); графическое решение даёт три возможных значения \(I_2\): \(0{,}03\); \(0{,}015\) и \(0{,}01\) А. Полный ток источника \(I_1 = I_2 + I_3\) принимает значения \(0{,}07\); \(0{,}055\) и \(0{,}05\) А. Мощность источника \(P = UI_1 \le 1\) Вт ограничивает ток значением \(I_1 \le 0{,}05\) А, поэтому амперметр показывает \(0{,}05\) А.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи