Электрические… — Задание 21 ЕГЭ по физике №00005603

Главное про идеальный диод: он работает как клапан — пропускает ток только в одном направлении (в прямом) и совсем не пропускает в обратном. Поэтому в каждом положении ключа «работает» только та лампа, через диод которой ток может пройти.

Положение 1. Источник с резистором $R$ включён так, что ток идёт по контуру через диод $D_1$ и лампу $\text{Л}_1$ (для $D_1$ это прямое направление, он открыт; для $D_2$ — обратное, он закрыт). Лампа $\text{Л}_1$ горит. При этом в её контуре последовательно стоит резистор $R$, который дополнительно ограничивает ток.

Положение 2. Теперь к лампам подключается второй такой же источник, но уже без резистора $R$ в контуре. Направление тока меняется на противоположное: открывается диод $D_2$ и загорается лампа $\text{Л}_2$, а $D_1$ закрывается, и лампа $\text{Л}_1$ гаснет.

Сравнение яркости. Накал лампы определяется силой тока через неё, а ток — общим сопротивлением контура (закон Ома для полной цепи $I=\dfrac{\varepsilon}{R_{\text{контура}}+r}$). В положении 1 в контуре был лишний резистор $R$, поэтому ток был меньше. В положении 2 такого резистора в контуре нет, сопротивление меньше — ток больше. Поэтому лампа $\text{Л}_2$ горит ярче, чем перед этим горела лампа $\text{Л}_1$.