Ничего не пойму! Как эта схема может работать?
Кто мне объяснит чему учат наших школьников?
С сайта по региональной олимпиаде по физике
Готовясь к олимпиаде по физике, десятиклассник Денис собрал электрическую цепь (см. рис. а), состоящую из четырёх одинаковых амперметров, диода и регулируемого источника тока. Полярность подключения амперметров и направление тока через источник указаны на схеме, а зависимость силы тока, протекающего через диод, от напряжения на нём представлена на рис. б. Изменяя силу тока I0, выдаваемую источником, Денис выяснил, что зависимость силы тока через один из амперметров от I0 имеет вид, изображённый на рис. в, где I1 — известный параметр. 1. Для какого из амперметров (A1, A3 или A4) справедлива зависимость, изображённая на рис. в? Свой ответ обоснуйте. 2. Определите, при каком значении I0 ток через амперметр A2 не течёт. 3. Постройте качественный график зависимости показаний амперметра A2 от силы тока через источник, указав на нём координаты характерных точек. Примечание: Источником тока называется устройство, через которое течёт заданный ток, независимо от параметров внешней цепи.
39 комментариев
3 месяца назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена3 месяца назад
1. Если амперметры принимать идеальными, то задача не имеет смысла, потому что сопротивления их равны нулю (у всех), а это значит, что между клеммами источника тока сопротивление всегда будет равно нулю вне зависимости от состояния диода (открыт или заперт) т.е. можно тыкать пальцем в небо сколько угодно, пытаясь найти распределение тока между несколькими параллельно подключенными ветвями с нулевыми сопротивлениями.
2. Конструкция реального амперметра содержит в себе шунт, включенный параллельно измерительному механизму. См. картинку. Т.е. ток через амперметр будет течь всегда, вне зависимости от полярности его подключения.
3. Ток-то будет течь, а вот что покажет амперметр - это вопрос, на который не ответить без дополнительной информации. Которая не задана в условии.
Потому что, если, например, амперметр - стрелочный, то при смене полярности протекающего через него тока стрелка упадет на ноль и попытается уйти в значения, меньшие нуля. У реального стрелочного амперметра стрелка будет показывать в силу механики его конструкции что-то, меньше нуля. Но вот угадать это значение не получится, ибо все амперметры чуть-чуть разные. А по шкале отсчет снять тоже не выйдет, ибо отрицательные отсчеты там не предусмотрены. См картинку.
4. Сопротивление реального диода тоже не нулевое в закрытом состоянии, и нелинейное (т.е. зависящее от силы протекающего через него тока) в открытом состоянии.
Про характеристики диода в условии задачи не сказано ни слова, значит, ученик имеет право принимать любые (на его усмотрение и выбор) допущения. И все они будут правильными, ибо задача его не ограничивает. См картинку про реальный диод.
Соответственно, картинки тоже могут получиться сильно разными. И все они будут правильными, т.е. единственного правильного ответа задача не имеет.
Удалить комментарий?
Удалить ОтменаУдалить комментарий?
Удалить Отмена