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 правым и левым концами нижних резисторов и может идеально проводить ток справа налево, если напряжение в отсутствие этого диода будет положительным, и вообще не будет проводить ток, если оно будет отрицательным.3. Из закона Ома для участка цепи и правил расчета сопротивлений последовательно соединенных проводников следует, что в отсутствие диода в правой точке его присоединения будет напряжение E3\frac{\mathcal{E}}{3} относительно нижнего провода цепи, а в левой E2,\frac{\mathcal{E}}{2} , откуда ясно, что диод в первом случае будет закрыт, и его выводы можно просто разомкнуть.4. Таким образом, в первом случае цепь будет состоять и двух параллельно соединенных сопротивлений 2R и 3R, откуда: R_\sum 1= \frac{6}{5} R, и I_1= \frac{\mathcal{E}}{R_\sum 1} = \frac{5}{6} \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»