Задачи › Диоды и резисторы

Диод и идеальный амперметр

  1. Диод и идеальный амперметр

    «Покори Воробьёвы горы!» 2023/24, 10 кл.
    6/10

    В 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.

    Рисунок

    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
    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

    \(0{,}77\) А.

    Решение

    Поскольку 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, \[I_3 = I_1 - I_2 + I_5 - I_4 = \frac{7}{4}\,\frac{\mathcal{E}}{R} \approx 0{,}77~\text{А}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи