Задание 25 ЕГЭ по физике · 8FDF50
Диоды в электрической цепи
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 полюса, а к точке В отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением потребляемая в цепи мощность равна 4,8 Вт.
При изменении полярности подключения батареи потребляемая в цепи мощность становится равной 7,2 Вт. Укажите, как течёт ток через диоды и резисторы в обоих случаях, и определите сопротивление резисторов R1 и R2.
При изменении полярности подключения батареи потребляемая в цепи мощность становится равной 7,2 Вт. Укажите, как течёт ток через диоды и резисторы в обоих случаях, и определите сопротивление резисторов R1 и R2.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При подключении положительного полюса батареи к точке A ток от точки A к точке B может идти через верхнюю ветвь: сначала через резистор R1, затем через верхний диод, находящийся в прямом направлении, и далее через резистор R2. Нижний диод включён в обратном направлении, поэтому ток через него практически не течёт.
Rэкв1=R1+R2
Полное сопротивление цепи в этом случае найдём по мощности источника:
Rэкв1=U2P1=1224,8=30 Ом
Следовательно, сопротивления резисторов связаны соотношением:
R1+R2=30 Ом
После изменения полярности батареи ток течёт от точки B к точке A. Верхний диод оказывается закрыт, а нижний диод открыт. Поэтому ток проходит через резистор R2 и нижний диод; сопротивлением нижнего диода пренебрегаем.
Rэкв2=R2
Из значения мощности при обратной полярности получаем:
R2=U2P2=1227,2=20 Ом
Тогда сопротивление первого резистора равно:
R1=30−20=10 Ом
Rэкв1=R1+R2
Полное сопротивление цепи в этом случае найдём по мощности источника:
Rэкв1=U2P1=1224,8=30 Ом
Следовательно, сопротивления резисторов связаны соотношением:
R1+R2=30 Ом
После изменения полярности батареи ток течёт от точки B к точке A. Верхний диод оказывается закрыт, а нижний диод открыт. Поэтому ток проходит через резистор R2 и нижний диод; сопротивлением нижнего диода пренебрегаем.
Rэкв2=R2
Из значения мощности при обратной полярности получаем:
R2=U2P2=1227,2=20 Ом
Тогда сопротивление первого резистора равно:
R1=30−20=10 Ом
Пример ответа
При подключении плюса к A ток идёт через R1, верхний диод и R2; нижний диод закрыт. При обратной полярности ток идёт через R2 и нижний диод; верхний диод закрыт. R1=10 Ом, R2=20 Ом.
Источник: Открытый банк ФИПИ 8FDF50
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.