ID: 00005603
На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из двух одинаковых источников ЭДС, ключа К, одинаковых ламп Л_1 и Л_2, резистора R и двух одинаковых идеальных диодов D_1 и D_2. Опираясь на законы электродинамики, объясните, какие изменения произойдут в работе этой цепи, если перевести ключ К из положения 1 в положение 2. Сравните накал ламп в этих двух случаях.

Источник: ФИПИ
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.
Лампа \text{Л}_1 погаснет, а лампа \text{Л}_2 загорится. Лампа \text{Л}_2 будет гореть ярче, чем перед этим горела \text{Л}_1, потому что в её контуре нет резистора R и ток больше.