Задачи › Диоды и резисторы

Схема с диодами и ключом

  1. Схема с диодами и ключом

    ЕГЭ 2021, 11 кл.
    3/10

    На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из двух одинаковых источников тока с ЭДС \(\mathcal{E}\) и внутренним сопротивлением \(r\), резистора сопротивлением \(R\), двух одинаковых ламп Л1 и Л2, двух идеальных диодов Д1 и Д2 и ключа К. Опираясь на законы электродинамики, объясните, какие изменения произойдут в работе этой цепи, если перевести ключ К из положения 1 в положение 2. Сравните накал ламп в этих двух случаях.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    Накал горящей лампы увеличится.

    Решение

    При положении ключа 1 ток не идёт через правый источник. Через диод Д1 ток идёт в прямом направлении, через диод Д2 — в обратном (диод закрыт). Лампа Л1 и резистор \(R\) соединены последовательно, их общее сопротивление \(R+R_\text{л}\), сила тока \(I_1=\dfrac{\mathcal{E}}{R+R_\text{л}+r}\). Мощность \(P_1=I_1^2R_\text{л}\).

    При положении ключа 2 ток не идёт через левый источник. Через диод Д2 ток идёт в прямом направлении, через диод Д1 — в обратном. В цепи остаётся только лампа Л2 с источником: \(I_2=\dfrac{\mathcal{E}}{R_\text{л}+r}\), мощность \(P_2=I_2^2R_\text{л}\).

    Сопротивление цепи уменьшилось, сила тока и мощность увеличились: \(P_2>P_1\). Поэтому при переводе ключа из положения 1 в положение 2 накал горящей лампы увеличится, а другая лампа гореть не будет.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи