ВсОШ 2012, Заключителен етап, 9–11 клас — Задача 9.4. Диод

XLVI Всероссийская олимпиада школьников по физике. Заключительный этап. Теоретический тур. Методическое пособие

Авторы задач

Комплект задач подготовлен методической комиссией по физике при центральном оргкомитете Всероссийских олимпиад школьников
Телефоны: (495) 408-80-77, 408-86-95.
E-mail: physolymp@gmail.com

Авторы задач

9 класс10 класс11 класс
1. Замятнин М.1. Аполонский А.1. Атауллин В.
2. Кармазин С.2. Воробьёв И.2. Аполонский А.
3. Кобякин А.3. Кармазин С.3. Проскурин М.
4. Слободянин В.4. Воробьёв И.4. Слободянин В.
5. Слободянин В.5. Аполонский А.5. Ерофеев И., Осин М.

Общая редакция — Ко́зел С., Слободянин В.

Оформление и вёрстка — Паринов Д., Цыбров Ф.

При подготовке оригинал-макета использовалась издательская система LaTeX 2ε.
© Авторский коллектив
Подписано в печать 17 апреля 2012 г. в 10:46.

141700, Московская область, г. Долгопрудный
Московский физико-технический институт

Условие

Полупроводниковый диод – это устройство, которое пропускает электрический ток только в одном направлении (рис. 3). Если диод включить в обратном направлении (рис. 4), ток через него течь не будет. Вольт-амперная характеристика (зависимость силы тока через диод от напряжения на диоде), идеализированного диода приведена на графике (рис. 5).

Цепь: источник (полюса + и −), резистор R, диод в прямом направлении и миллиамперметр mA; стрелкой показан ток I.
Рис. 3
Та же цепь с диодом, включённым в обратном направлении: источник (+ и −), резистор R, миллиамперметр mA; надпись I_D = 0.
Рис. 4

1. На рисунке 6 изображен фрагмент разветвленной электрической цепи. Сопротивления резисторов равны: R1=6 кОмR_1 = 6\ \text{кОм}, R2=5 кОмR_2 = 5\ \text{кОм}. Определите падение напряжения на диоде и силу тока, протекающего через миллиамперметр.

2. Диод включили в цепь другой полярностью (рис. 7). Сопротивления резисторов не изменились. Для этого случая определите падение напряжения на диоде и силу тока, текущего через миллиамперметр. В обоих случаях миллиамперметр считайте идеальным.

Вольт-амперная характеристика идеализированного диода: оси U, В и I, мА; ток равен нулю при напряжении от 0 до U₀ = 2 В, при U₀ = 2 В ток возрастает вертикально (вертикальная линия с пунктирным продолжением вверх).
Рис. 5
Фрагмент цепи: треугольник ABC; между A и B резистор R₁, между A и C резистор R₂, между B и C диод (в направлении от B к C) и миллиамперметр mA. В узел A втекает ток I_A = 4 мА, из узла B вытекает I_B = 3 мА, из узла C — I_C = 1 мА.
Рис. 6
Тот же фрагмент цепи ABC с резисторами R₁ и R₂, миллиамперметром mA и диодом, включённым в обратной полярности (от C к B); токи I_A = 4 мА, I_B = 3 мА, I_C = 1 мА.
Рис. 7

Отговори

Решение

Оригинал в Архива: finalT12.pdf