Электрическая цепь включает в себя два идеальных источника тока с ЭДС два резистора и лампу с одинаковым сопротивлением R, ключ и идеальный диод. Изначально ключ в положении 1, в некоторый момент времени его переводят в положение 2. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как изменится свечение лампочки и полная мощность, выделяющаяся внешней цепи?
Решение:
Рассмотрим положение ключа №1. Тогда в цепь будет включен только верхний источник тока, поэтому ток проходит против часовой стрелки при обходе контура. Через диод будет идти прямой ток, следовательно его сопротивление будет очень мало и ток пройдёт через него, а не через соседний резистор и лампу. Так же в цепь будет подключен левый резистор. Таким образом, имеем эквивалентную схему:
Так как через лампу не идёт ток, то она гореть не будет. Тогда общее сопротивление цепи составит и мощность выделяемая на цепи составит .
Теперь рассмотрим положение ключа №2. Тогда в цепь будет включен только нижний источник тока, поэтому ток проходит по часовой стрелке при обходе контура. Диод в данном случае будет включен в противоток, следовательно его сопротивление будет огромны, и ток пройдёт через лампу и правой резистор. Помимо этого ток пройдёт через левый резистор. Таким образом, имеем эквивалентную схему:
Так как через лампу идёт ток, то она будет гореть. Тогда общее сопротивление цепи составит и мощность выделяемая на цепи составит .
Таким образом видим что при переключении ключа из положения 1 в 2 мощность тока уменьшится в 3 раза.