Задачи › Закон Ома, сопротивление

Светодиод в цепи с источником

  1. Светодиод в цепи с источником

    ЕГЭ 2016, 11 кл.
    3/10

    На рис. 1 изображена зависимость силы тока через светодиод \(D\) от приложенного к нему напряжения, а на рис. 2 — схема его включения. Напряжение на светодиоде практически не зависит от силы тока через него в интервале значений \(0{,}05\) А \(\le I \le 0{,}2\) А. Этот светодиод соединён последовательно с резистором \(R\) и подключён к источнику с ЭДС \(\mathcal{E}_1 = 6\) В. При этом сила тока в цепи равна \(0{,}1\) А. Какова сила тока, текущего через светодиод, при замене источника на другой с ЭДС \(\mathcal{E}_2 = 4{,}5\) В? Внутренним сопротивлением источников пренебречь.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    \(I_2 = 0{,}05\) А

    Решение

    1. Как следует из рис. 1, при силе тока \(I_1 = 0{,}1\) А напряжение на светодиоде \(U_D = 3\) В.

    2. По закону Ома для участка цепи напряжение на резисторе, по которому течёт этот ток (последовательное включение), \(U_1 = I_1 R\).

    3. По закону Ома для полной (замкнутой) цепи \(\mathcal{E}_1 = U_1 + U_D\).

    4. Решение системы даёт: \(U_1 = I_1 R = \mathcal{E}_1 - U_D\), сопротивление резистора \(R = \dfrac{\mathcal{E}_1 - U_D}{I_1} = 30\) Ом.

    5. Напряжение на диоде не зависит от силы тока через него в интервале значений \(0{,}05\) А \(\le I \le 0{,}2\) А, поэтому \(U_2 = \mathcal{E}_2 - U_D\) для любой силы тока из этого интервала, следовательно, сила тока в цепи при изменении ЭДС источника \(I_2 = \dfrac{U_2}{R} = \dfrac{\mathcal{E}_2 - U_D}{R} = I_1\dfrac{\mathcal{E}_2 - U_D}{\mathcal{E}_1 - U_D} = 0{,}1\dfrac{1{,}5}{3} = 0{,}05\) А.

    6. Полученное значение укладывается в интервал применимости выбранной модели, когда сила тока не зависит от приложенного напряжения.

    Ответ: \(I_2 = 0{,}05\) А.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи

наверх