Global EE

Нелинейные Цепи… — Задание 25 ЕГЭ по физике №00016047

Задание №25. Электродинамика. Высокий Уровень Сложности

Нелинейные Цепи RC, RL, RLC, Диоды

№2. Задание 25

ID: 00016047

На рисунке 1 изображена зависимость силы тока через светодиод D от приложенного к нему напряжения, а на рисунке 2 — схема его включения (см. рисунок). Напряжение на светодиоде практически не зависит от силы тока через него в интервале значений $0{,}05$ А $\lt I\lt 0{,}2$ А. Этот светодиод соединён последовательно с резистором $R$ и подключён к источнику с ЭДС $\varepsilon_1=5$ В. При этом сила тока равна $0{,}2$ А. Какова сила тока, идущего через светодиод, если его подключить с тем же резистором к другому источнику?

Рисунок к заданию 25 ЕГЭ по физике — Нелинейные Цепи RC, RL, RLC, Диоды

Рисунок к заданию 25 ЕГЭ по физике — Нелинейные Цепи RC, RL, RLC, Диоды

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Тот же светодиод с почти постоянным напряжением в рабочем интервале, тот же резистор $R$. Сначала из первого опыта ($\varepsilon_1=5$ В, $I_1=0{,}2$ А) находим $R$, затем при другом источнике пересчитываем ток. Везде ЭДС делится между диодом и резистором: $\varepsilon=U_D+IR$.

Шаг 1. Находим R из первого опыта

При $I_1=0{,}2$ А напряжение на диоде $U_D=3$ В (по ВАХ, оно постоянно в рабочем интервале). Тогда $R=\dfrac{\varepsilon_1-U_D}{I_1}=\dfrac{5-3}{0{,}2}=10$ Ом.

Шаг 2. Ток с другим источником

При втором источнике $\varepsilon_2$ ток $I_2=\dfrac{\varepsilon_2-U_D}{R}$. Подстановка $\varepsilon_2=4$ В даёт $I_2=\dfrac{4-3}{10}=0{,}1$ А (это значение попадает в рабочий интервал, где $U_D$ постоянно, — допущение корректно).

Ответ

0,1

Видеоразбор

Другие задания по теме «Нелинейные Цепи RC, RL, RLC, Диоды» (8)