Задачи › Диоды и резисторы

Диод и идеальный амперметр

  1. Диод и идеальный амперметр

    «Покори Воробьёвы горы!» 2023/24, 7–9 кл.
    5/10

    В схеме, показанной на рисунке, \(\mathcal{E} = 4{,}8\) В, а \(R = 3\) Ом. Все источники и амперметр идеальные, а ВАХ (вольт-амперная характеристика диода) описывается выражением \(I(U) = \dfrac{U}{2R}\left(3 + \dfrac{U}{\mathcal{E}}\right)\). Найдите силу тока через амперметр. Ответ запишите в Амперах с точностью до десятых.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Идеальный амперметр имеет нулевое сопротивление, поэтому напряжение на нём и на всех параллельных ему ветвях равно нулю. Что тогда известно о токах в этих ветвях?

    Ответ

    \(3{,}2\) А.

    Решение

    Поскольку амперметр идеальный, напряжение на нём равно нулю, и напряжения на всех ветвях, подключённых параллельно амперметру, тоже равны нулю; через резисторы, подключённые параллельно амперметру, ток не течёт. Ветви с ненулевым током нумеруем слева направо (искомый ток \(I_A \equiv I_3\)). По законам Ома и ВАХ диода: \[4\mathcal{E} - 2RI_1 = 0 \Rightarrow I_1 = \frac{2\mathcal{E}}{R}, \quad \mathcal{E} - RI_2 = 0 \Rightarrow I_2 = \frac{\mathcal{E}}{R}, \quad 2\mathcal{E} - 2RI_5 = 0 \Rightarrow I_5 = \frac{\mathcal{E}}{R},\] \[\mathcal{E} - U_D(I_4) = 0 \Rightarrow I_4 = I(\mathcal{E}) = 2\,\frac{\mathcal{E}}{R}.\] Следовательно, \[I_3 = I_1 + I_2 + I_5 - I_4 = 2\,\frac{\mathcal{E}}{R} = 3{,}2~\text{А}.\]

    Рисунок

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи