Качественная задача с явно заданной физической моделью · 40 заданий
- Задание №21№21
Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, который изображён на рисунке в переменных U – p, где U - внутренняя энергия г…
Модель идеального газа в термодинамике
- Задание №21№21
На рисунке показана принципиальная схема электрической цепи, состоящей из источника тока с отличным от нуля внутренним сопротивлением, резистора, ре…
Электрическое сопротивление
- Задание №21№21
Маленький незаряженный шарик, подвешенный на непроводящей нити, помещён над горизонтальной диэлектрической пластиной, равномерно заряженной положитель…
Электрическое поле. Его действие на электрические заряды
- Задание №21№21
На столе установили два незаряженных электрометра и соединили их алюминиевым стержнем с изолирующей ручкой (рис. а). Затем к первому электрометру подн…
Электризация тел и её проявления
- Задание №21№21
Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображён на рисунке в координатах р- ρ, где ρ — давление газ…
Модель идеального газа в термодинамике
- Задание №21№21
В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью E и магнитное поле индукцией B. Поля однородные, EB. В камеру влетает п…
Электрическое поле. Его действие на электрические заряды
- Задание №21№21
В левой половине незаряженного металлического шара располагается крупная шарообразная полость, заполненная воздухом. Шар находится в воздухе вдали от…
Проводники в электростатическом поле
- Задание №21№21
В нижней половине незаряженного металлического шара располагается крупная шарообразная полость, заполненная воздухом. Шар находится в воздухе вдали от…
Напряжённость электрического поля
- Задание №21№21
Маленький незаряженный шарик, подвешенный на непроводящей нити, помещён над горизонтальной диэлектрической пластиной, равномерно заряженной положитель…
Электрическое поле. Его действие на электрические заряды
- Задание №21№21
Лёгкая нить, привязанная к грузу массой m = 0,3 кг, перекинута через идеальный неподвижный блок. К правому концу нити приложена постоянная сила F. Лев…
Качественная задача
- Задание №21№21
В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью E и магнитное поле индукцией B. Поля однородные, EB. В камеру влетает п…
Электрическое поле. Его действие на электрические заряды
- Задание №21№21
Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображён на рисунке в координатах р — ρ, где р — давление га…
Модель идеального газа в термодинамике
Три одинаковых резистора и два одинаковых идеальных диода включены в электрическую цепь, показанную на рисунке, и подключены к аккумулятору в точках В и С. Показания амперметра равны 2 А. Определите силу тока через амперметр при смене полярности подключения аккумулятора. Нарисуйте эквивалентные электрические схемы для двух случаев подключения аккумулятора. Опираясь на законы электродинамики, поясните свой ответ. Сопротивлением амперметра и внутренним сопротивлением аккумулятора пренебречь.
Решение
Решение:
1) В исходной ситуации верхний диод заперт, так как подключён в обратном направлении, и ток через него не проходит. Центральный диод, напротив, открыт (включён в прямом направлении), и его сопротивление можно считать нулевым. Упрощённая схема для данного случая изображена на рисунке:
Здесь левый резистор подключён последовательно к блоку из двух параллельных резисторов. Применяя правила расчёта сопротивления для последовательного и параллельного соединений, определим полное сопротивление цепи в первом состоянии: R1=R+2R=23R, где R обозначает сопротивление одного резистора.
2) Если изменить полярность источника питания, оба диода перейдут в проводящее состояние. В результате левый резистор окажется закорочен, и ток через него не пойдёт. Обновлённая эквивалентная схема для этой ситуации показана ниже:
Вычислив сопротивление двух параллельно соединённых элементов, найдём общее сопротивление цепи во втором случае: R2=2R.
3) Сравнение результатов показывает, что сопротивление цепи сократилось в 3 раза. Согласно закону Ома для полной цепи: I=Rобщϵ, общая сила тока, выходящая из источника, возрастёт в 3 раза. Это означает, что ток в каждой из параллельных ветвей (через верхний резистор и через нижний с амперметром) также увеличится втрое, достигнув значения 6 А. Стоит отметить, что ток в каждой ветви составляет половину от общего тока в цепи.
Ответ: IA = 6 А
Источник: ФИПИ