2020-02-16
К точка А и Б схемы, изображенной на рисунке, подключают источник переменного напряжения 36 В, 50 Гц. Что покажет вольтметр с большим внутренним сопротивлением, если включить его между точками Б и В? Конденсаторы в схеме имеют емкости, например, 1 мкФ. Диоды можно считать идеальными. Придумайте также хорошее название для этой схемы.
Решение:
На рисунке мы ввели некоторые обозначения, потенциал точки $Б$ будем считать нулевым (это не влияет на ответ!). Через диод 1 первый из конденсаторов зарядится до $U_{0} \approx 50 B$. При этом потенциал точки $В_{1}$ будет меняться вместе с потенциалом точки $А$ (рис.3), но при этом
$\phi_{В} - \phi_{А} = U_{0}$.
Максимальное значение этого потенциала составит $2U_{0} \approx 100 B$. Через диод 2 второй конденсатор будет заряжен до этого потенциала, т.е. $\phi_{Г} = 2U_{0}$. Легко видеть, что и остальные конденсаторы таким же образом будут заряжены через соответствующие диоды, и потенциал точки $В$ ("выход" схемы) составит примерно $5U_{0} = 250 B$ (если диоды и в самом деле идеальные!).
Все это справедливо, если сопротивление вольтметра ("нагрузка") достаточно велико, т.е. $CR_{V} \gg \frac{1}{f} = 0,02 c$. Например, если $R_{V} = 1 МОм$, то это условие выполняется хорошо. Такую схему называют "выпрямитель с умножением напряжения", или просто "умножитель", и используют для получения высоких напряжений.