Диод и идеальный амперметр
6/10В схеме, показанной на рисунке, \(\mathcal{E} = 1{,}32\) В, а \(R = 3\) Ом. Все источники и амперметр идеальные, а ВАХ (вольт-амперная характеристика диода) описывается выражением \(I(U) = \dfrac{4}{9}\,\dfrac{U^2}{R\,\mathcal{E}}\). Найдите силу тока через амперметр. Ответ запишите в амперах с точностью до сотых.

Участникам 10 класса, получившим при загрузке рисунок без указания полярности двух «средних» источников, жюри засчитывало все возможные четыре варианта прочтения схемы (ответы \(0{,}88\) А, \(1{,}76\) А, \(1{,}65\) А и основной).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаИдеальный 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\(0{,}77\) А.
РешениеПоскольку амперметр идеальный, напряжение на нём равно нулю. Соответственно равны нулю напряжения на всех ветвях, подключённых параллельно амперметру, поэтому через резисторы, подключённые параллельно амперметру, ток не течёт. Для остальных ветвей, нумеруя их слева направо (искомый ток \(I_A \equiv I_3\)), по законам Ома и ВАХ диода получаем: \[4\mathcal{E} - 2RI_1 = 0 \Rightarrow I_1 = \frac{2\mathcal{E}}{R},\quad \mathcal{E} - RI_2 = 0 \Rightarrow I_2 = \frac{\mathcal{E}}{R},\quad 2\mathcal{E} - 2RI_5 = 0 \Rightarrow I_5 = \frac{\mathcal{E}}{R},\] \[\mathcal{E} - RI_4 - U_D(I_4) = 0 \Rightarrow I_4 = \frac{\mathcal{E}}{4R}.\] Следовательно, \[I_3 = I_1 - I_2 + I_5 - I_4 = \frac{7}{4}\,\frac{\mathcal{E}}{R} \approx 0{,}77~\text{А}.\]
Похожие задачи
- Диод в цепи переменного тока МОШ 2010/11, 11 кл.
- Диод ВсОШ 2011/12, 9 кл.
- Светит, но не греет! (экспериментальный тур) Максвелл 2017/18, 8 кл.
- Чёрный ящик Санкт-Петербургская 2018/19, 9 кл.
- Диод и вольтметр Росатом 2019/20, 11 кл.
- Три элемента ВсОШ 2019/20, 10 кл.