Задачи › Диоды и резисторы

Диод в цепи

  1. Диод в цепи

    ЕГЭ 2019, 11 кл.
    3/10

    В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке \(A\) положительного полюса, а к точке \(B\) отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением потребляемая мощность равна 14,4 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась равной 21,6 Вт. Укажите, как течёт ток через диод и резисторы в обоих случаях, и определите сопротивления резисторов в этой цепи.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    \(R_1 = 20\) Ом, \(R_2 = 10\) Ом. В первом случае ток через диод не течёт, ток идёт только через \(R_2\); во втором случае ток течёт через диод и резистор \(R_1\), а также через \(R_2\).

    Решение

    1. Если при подключении батареи потенциал точки \(A\) оказывается выше, чем потенциал точки \(B\), \(\varphi_A>\varphi_B\), то ток через диод не течёт, и эквивалентная схема цепи имеет вид, изображённый на рис. 1. Потребляемая мощность \(P_1=\dfrac{\mathcal E^2}{R_2}\).

    Рисунок

    2. При изменении полярности подключения батареи \(\varphi_A<\varphi_B\), диод открывается и подключает резистор \(R_1\) параллельно резистору \(R_2\). Эквивалентная схема цепи в этом случае изображена на рис. 2. При этом потребляемая мощность увеличивается: \(P_2=\dfrac{\mathcal E^2}{R_1}+\dfrac{\mathcal E^2}{R_2}>P_1\).

    Рисунок

    3. Из этих уравнений: \(R_2=\dfrac{\mathcal E^2}{P_1}\), \(R_1=\dfrac{\mathcal E^2}{P_2-P_1}\). 4. Подставляя значения физических величин, указанные в условии, получаем: \(R_1=20\) Ом, \(R_2=10\) Ом. Ответ: \(R_1=20\) Ом, \(R_2=10\) Ом.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи