ВсОШ 2018, Регионален етап, 7–11 клас — Задача 10.5. Нелинейная электрическая цепь
LII Всероссийская олимпиада школьников по физике. Региональный этап. 17 января 2018 г. (7–8 класс: Олимпиада школьников по физике имени Дж. Кл. Максвелла. Региональный этап.) · 17 януари 2018 г. · 10 т.
Условие
Электрическая цепь (верхний рисунок) состоит из двух одинаковых диодов ( и ), трёх одинаковых нелинейных элементов (, и ) и батарейки, поддерживающей постоянное напряжение В. Идеализированная вольтамперная характеристика диода приведена на нижнем рисунке. Сила тока, протекающего через нелинейный элемент, может быть определена по формуле: , где – напряжение на элементе, – постоянный коэффициент. Определите:


1) напряжения на нелинейных элементах;
2) силы токов, протекающих через диоды.
Отговори
- U1 = U3 = 4 В, U2 = 3 В; ID1 = ID2 = 2,5 А
Решение
Возможное решение
Каждый диод может быть открыт или закрыт. Всего возможны три варианта:
а) оба диоды закрыты;
б) один диод закрыт (например, ), другой () отрыт;
в) оба диоды открыты.
Случай (а) . – не подходит.
Случай (б) ; ; – не подходит.
Случай (в) .
.
.
.
Критерии оценивания
| № | Критерий | Баллы |
|---|---|---|
| 1. | Доказано, что диоды открыты, ток через диоды течет, напряжения на диодах равно 1 В | 2 балла |
| 2. | Получено значение напряжения на элементах Н1 и Н3 | 2 балла |
| 3. | Получено значение напряжения на Н2 с верным указанием направления тока через него или полярности напряжения (при неверно указанной полярности пункт оценивается в 1 балл, то же самое, если направление тока или полярность напряжения вообще не упоминается) | 2 балла |
| 4. | Верно найдены токи через все элементы | 2 балла |
| 5. | Использовано первое правило Кирхгофа для нахождения тока через диоды | 1 балл |
| 6. | Обоснованно получен верный ответ для тока через диоды | 1 балл |
Онлайн-разбор
18 января, на портале http://abitu.net/vseros будет проведён онлайн-разбор решений задач теоретического тура. Начало разбора (по московскому времени): 7 класс – 11.00; 8 класс – 12.00; 9 класс – 13.00; 10 класс – 14.30; 11 класс – 16.00.
Для участия в разборе необходимо зарегистрироваться на портале http://abitu.net/vseros
Оригинал в Архива: region18T.pdf