Задание 25 ЕГЭ по физике · 925AFB
Диоды и резисторы в 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 мощность равна 14,4 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась равной 7,2 Вт. Укажите, как течёт ток через диоды и резисторы в обоих случаях, и определите сопротивления резисторов в этой цепи.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Сначала подключим положительный полюс батареи к точке А, а отрицательный — к точке В. Ток выходит из точки А и проходит через резистор R1 слева направо. Верхний диод включён в обратном направлении, поэтому ток через него не идёт. Правый диод включён в прямом направлении и имеет пренебрежимо малое сопротивление, поэтому он шунтирует резистор R2: ток через R2 не течёт.
Rэкв=R1
По потребляемой мощности определим сопротивление резистора R1.
R1=E2P1=12214,4=10 Ω
Теперь изменим полярность подключения батареи: положительный полюс соединён с точкой В, а отрицательный — с точкой А. Верхний диод открывается, однако ток через него не проходит, так как он подключён параллельно резистору R1 и шунтирует его. Правый диод включён в обратном направлении, поэтому ток через него не идёт. Ток проходит от точки В через резистор R2, затем через резистор R1 к точке А.
Rэкв=R1+R2
По второй величине мощности найдём суммарное сопротивление цепи.
R1+R2=E2P2=1227,2=20 Ω
Вычтем из суммарного сопротивления сопротивление R1 и найдём R2.
R2=20−10=10 Ω
Rэкв=R1
По потребляемой мощности определим сопротивление резистора R1.
R1=E2P1=12214,4=10 Ω
Теперь изменим полярность подключения батареи: положительный полюс соединён с точкой В, а отрицательный — с точкой А. Верхний диод открывается, однако ток через него не проходит, так как он подключён параллельно резистору R1 и шунтирует его. Правый диод включён в обратном направлении, поэтому ток через него не идёт. Ток проходит от точки В через резистор R2, затем через резистор R1 к точке А.
Rэкв=R1+R2
По второй величине мощности найдём суммарное сопротивление цепи.
R1+R2=E2P2=1227,2=20 Ω
Вычтем из суммарного сопротивления сопротивление R1 и найдём R2.
R2=20−10=10 Ω
Пример ответа
При подключении плюса к А ток идёт через R1 и правый диод, а через верхний диод и R2 не идёт; R1 = 10 Ω. При обратной полярности ток идёт через R2 и R1 последовательно, через верхний диод ток не идёт, а правый диод заперт; R2 = 10 Ω.
Источник: Открытый банк ФИПИ 925AFB
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.