НОФ 2015, II кръг (областен), 10–12 клас — Задача 3. Схема с диоди и резистори
Областен кръг на олимпиадата по физика 2015, възрастова група 10.-12. клас · 15 февруари 2015 г. · 10 т.
Условие
Дадена е следната електрическа схема, съдържаща 5 диода и 6 резистора. Когато диодите са отпушени, съпротивлението им е пренебрежимо малко. Двата проводника в т. C минават един над друг и не се допират. Всички резистори имат едно и също електрическо съпротивление R.
а) Посочете кои диоди са отпушени и кои – запушени, когато към схемата се свързва източник напрежение по начина А. [2 т.]
б) Посочете кои диоди са отпушени и кои – запушени, когато към схемата се свързва източник напрежение по начина B. [2 т.]
в) Изчислете какъв електричен ток протича през източника на напрежение с големина на електродвижещото напрежение E при двата начина на свързване. [6 т.]
Отговори
а) Отпушени са диодите D2 и D4, а запушени са диодите D1, D3 и D5.
б) Отпушени са диодите D1 и D3, а запушени са диодите D2, D4 и D5.
в)
Токът е един и същ при двата начина на свързване; еквивалентното съпротивление на веригата е .
Решение
а) Когато към схемата се свърже източник напрежение по начина А, отпушени са диодите D2 и D4, а запушени са диодите D1, D3 и D5. (по [0.4 т.] за познатото състояние на всеки диод, общо [2 т.])
б) Когато към схемата се свърже източник напрежение по начина B, отпушени са диодите D1 и D3, а запушени са диодите D2, D4 и D5. (по [0.4 т.] за познатото състояние на всеки диод, общо [2 т.])
в) И при двата начина на свързване диодът D5 е запушен и токът през източника на напрежение ще бъде един и същ. [0.5 т.] Резисторът R1, последователно включен на D5, може да се изключи от веригата. [1 т.] Еквивалентното съпротивление на веригата се намира с няколко последователни стъпки:
- Съпротивлението на последователното включените R2 и R5 е . [0.5 т.]
- Съпротивлението на успоредно включените R4 и групата (R2, R5) e . [1 т.]
- Съпротивлението на последователното включените R3 и групата (R2, R4, R5) е . [1 т.]
- Съпротивлението на успоредно включените R6 и групата (R2, R3, R4, R5) е . [1 т.]
Токът, който протича през източника на напрежение, е . [1 т.]
При оценяването на всяка една задача се спазва следното:
При разлика в оценяването до една точка (включително) между двамата проверители крайната оценка е средно-аритметично от точките на двамата проверители.
При разлика между двамата проверители повече от една точка, задачата се преразглежда от двамата проверители заедно.
За Националния кръг на олимпиадата се предлагат участниците, получили 20 и повече точки от решените задачи на Областния кръг.
Оригинал в Архива: NOF2_2015_10-12problems.pdf · официални решения: NOF2_2015_10-12solutions.pdf