Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Во сколько раз изменится сила тока I через амперметр после перевода

Условие

На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из нескольких резисторов с одинаковыми сопротивлениями R, идеального диода Д, источника питания с постоянной ЭДС E\mathcal{E} и малым внутренним сопротивлением, идеального амперметра А и переключателя П полярности источника питания. Во сколько раз изменится сила тока I через амперметр после перевода переключателя в другое положение?

Рисунок к задаче

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Из закона Ома для полной цепи следует, что ток через амперметр равен I= \frac{\mathcal{E}}{R_\sum} , где R_\sum — суммарное сопротивление цепи, подключенной через переключатель к источнику.2. Как видно из схемы цепи, изображенной на рисунке, она содержит две параллельно соединенные ветви — одну сопротивлением 2R, а другую сопротивлением 3R, причем между ними имеется перемычка из идеального диода, который включен между верхними левым и правым концами нижних резисторов и может идеально проводить ток слева направо, если напряжение в отсутствие этого диода будет положительным.3. Из закона Ома для участка цепи и правил расчета сопротивлений последовательно соединенных проводников следует, что в отсутствие диода в левой точке его присоединения будет напряжение E2\frac{\mathcal{E}}{2} относительно нижнего провода цепи, а в правой E3,\frac{\mathcal{E}}{3} , откуда ясно, что диод в первом случае будет открыт, и его выводы можно замкнуть накоротко.4. Таким образом, в первом случае цепь будет состоять из двух последовательно соединенных сопротивлений, равных, согласно правилам расчета сопротивлений параллельно и последовательно соединенных проводников, 23R\frac{2}{3} R и R2,\frac{R}{2} , откуда: R_\sum 1= \frac{7}{6} R, и I_1= \frac{\mathcal{E}}{R_\sum 1} = \frac{6}{7} \cdot \frac{\mathcal{E}}{R}

Осталось ещё 2 шага

  1. После перевода переключателя в другое…

  2. Искомое отношение токов, таким образом…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Электродинамика (расчетная задача высокого»