Задание 25 ЕГЭ по физике · 866CB9
Диод в цепи постоянного тока
В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном – многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке А положительного, а к точке В – отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением потребляемая мощность (тепловая мощность, выделяемая во внешней цепи) равна 7,2 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность равна 21,6 Вт.
Укажите для обоих случаев подключения батареи, протекает ли ток через диод и каждый из резисторов или нет, и определите сопротивления резисторов в этой цепи.
Укажите для обоих случаев подключения батареи, протекает ли ток через диод и каждый из резисторов или нет, и определите сопротивления резисторов в этой цепи.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При подключении положительного полюса батареи к точке А диод включён в обратном направлении, поэтому ток через диод и резистор R2 не протекает. Ток проходит только через резистор R1.
P1=E2R1
Определим сопротивление первого резистора по мощности в этом случае.
R1=E2P1=1227,2=20 Ом
При изменении полярности батареи диод включается в прямом направлении. Его сопротивлением можно пренебречь, поэтому ток протекает через диод, резистор R1 и резистор R2. Резисторы подключены параллельно.
P2=E2Rэкв
Найдём эквивалентное сопротивление внешней цепи во втором случае.
Rэкв=12221,6=203 Ом
Для параллельного соединения резисторов применим формулу.
1Rэкв=1R1+1R2
Подставим найденные значения и определим сопротивление второго резистора.
320=120+1R2;1R2=110;R2=10 Ом
P1=E2R1
Определим сопротивление первого резистора по мощности в этом случае.
R1=E2P1=1227,2=20 Ом
При изменении полярности батареи диод включается в прямом направлении. Его сопротивлением можно пренебречь, поэтому ток протекает через диод, резистор R1 и резистор R2. Резисторы подключены параллельно.
P2=E2Rэкв
Найдём эквивалентное сопротивление внешней цепи во втором случае.
Rэкв=12221,6=203 Ом
Для параллельного соединения резисторов применим формулу.
1Rэкв=1R1+1R2
Подставим найденные значения и определим сопротивление второго резистора.
320=120+1R2;1R2=110;R2=10 Ом
Пример ответа
При подключении положительного полюса к А диод закрыт: ток идёт только через R1, R2 обесточен; R1=20 Ом. При обратной полярности диод открыт, ток идёт через диод и оба резистора; R2=10 Ом.
Источник: Открытый банк ФИПИ 866CB9
Похожие задания
25Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3 ⋅ 10^( – 7) м используется для нагревания воды. Какую массу…Нагревание воды фотонами · 002D3A25Плоская монохроматическая световая волна с длиной волны 400 нм падает по нормали на дифракционную решётку.…Период дифракционной решётки · 01C99325Ион с зарядом q=3,2⋅10^(−19) Кл и массой m=1,5⋅10^(−25) кг проходит ускоряющую разность потенциалов U=2 кВ и…Радиус движения иона · 030E6825В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, R1=R, R2=2R, r=0,5R. Когда ключ К разомкнут, на…Мощность в разветвлённой цепи · 05618D25Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как показано на рисунке. Определите…Заряд конденсатора в контуре · 07189425На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС ℰ=12 В и внутренним…Теплота при разряде конденсатора · 0B939C
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.