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 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?
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае: законы Ома для участка и для полной цепи, правила расчета сопротивлений при параллельном и последовательном соединении проводников, свойства идеального полупроводникового диода и амперметра); II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); III) представлены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 2 | Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объеме или отсутствуют.И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты.И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.И (ИЛИ) Отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины). | 1 | Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказаннымкритериям выставления оценок в 1 или 2 балла. | 0 | Максимальный балл | 2 |
Ответ
Ответ и полный разбор откроются после входа
Посмотреть ответРешение по шагам
Как рассуждать
Из закона Ома для полной цепи следует, что ток через амперметр равен I= \frac{\mathcalE}{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 относительно нижнего провода цепи, а в правой 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, и откуда: R_\sum 1= \frac{7}{6} R, и I_1= \frac{\mathcalE}{R_\sum 1} = \frac{6}{7} \cdot \frac{\mathcalE}{R}
Осталось ещё 2 шага
Шаг 2
Шаг 3
Бесплатно · займёт минуту