Куб с диодами
6/10На рисунке представлена схема, где значение \(R=40\) Ом. В два ребра куба в место сопротивления включены идеальные диоды. Определите полное сопротивление данной цепи, если между точками \(A\) и \(C'\) приложено напряжение \(U=160\) В.

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаТок через диоды идёт в одном направлении, поэтому часть вершин куба соединяется накоротко. Используйте симметрию схемы и найдите токи через ребра.
Ответ\(R_0=R=40\) Ом (полное сопротивление цепи); токи: через куб \(I=4\) А, через резисторы \(1\) А, через диоды \(1\) А.
РешениеПри таком подключении ток через диоды бежит, а значит точки \(A\) и \(B\) соединены накоротко, аналогично для точек \(C'\) и \(D'\). Эквивалентная схема представлена на рисунке.

В силу симметрии ток не будет бежать через участки схемы \(B'C\) и \(A'D\). Сопротивления участков равны между собой: \[R_{ABB'C}=R_{ABA'D}=R_{B'CC'D'}=R_{A'DC'D'}=R.\] Сопротивление верхнего участка равно сопротивлению нижнего участка цепи: \[R_{\text{I}}=R_{\text{II}}=2R.\] Полное сопротивление цепи: \[R_0=R=40~\text{Ом}.\] Ток, текущий через весь куб: \[I=\frac{U}{R}=4~\text{А}.\] Токи через все рёбра, где есть сопротивления, равны между собой: \[I_1=\frac{I}{4}=1~\text{А}.\] Токи через диоды: \[I_2=2I_1=1~\text{А}.\] Токи через рёбра \(B'C'\) и \(DC\) не текут.
Похожие задачи
- Резисторы «треугольником» МОШ 2010/11, 9 кл.
- Четыре резистора со звезды МОШ 2010/11, 9 кл.
- Проволочный куб ВсОШ 2010/11, 9 кл.
- Серый ящик ВсОШ 2010/11, 10 кл.
- Сопротивления с ключом СПбГУ 2010/11, 10 кл.
- Сопротивления с ключом СПбГУ 2010/11, 11 кл.