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
@@M15@@
Решение 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 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 относительно нижнего провода цепи, а в левой 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{\mathcalE}{R_\sum 1} = \frac{5}{6} \cdot \frac{\mathcalE}{R}
Осталось ещё 2 шага — откроются после входа:
- Шаг 2
- Шаг 3
Бесплатно · займёт минуту