Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 12328
2019-12-31 
В схеме, приведенной на рисунке, сопротивления резисторов одинаковы и равны $R = 60 Ом$, диоды идеальные. Батарею, дающую напряжение $U = 12 В$, подключают к точкам A и В на время $t_{1} = 1 с$. Затем, поменяв полюса местами, подключают - батарею к схеме на время $t_{2} = 5 с$. Найти выделившееся в схеме количество теплоты.
Решение:
В условии задачи не сказано, какими полюсами подключается батарея к точкам А и В на время $t_{1}$, поэтому рассмотрим два возможных варианта включения.
1) Сначала к точке А подключают "плюс" батареи, а к точке В - "минус". Так как диоды идеальные, их сопротивления при этом равны нулю, и все три резистора оказываются включенными параллельно друг другу. Полное сопротивление цепи равно $R_{1} = \frac{R}{3} = 20 Ом$. За время $t_{1}$ в цепи выделится количество теплоты
$Q_{1} = \frac{U^{2}}{R_{1} } t_{1} = 7,2 Дж$.
Когда полюса поменяли местами, ток через диоды не течет, и все три резистора оказываются включенными последовательно. Полное сопротивление цепи при этом равно $R_{2} = 3R = 180 Ом$. За время $t_{2}$ в цепи выделится количество теплоты
$Q_{2} = \frac{U^{2} }{R_{2} } t_{2} = 4 Дж$.
Общее количество выделившейся в цепи теплоты равно
$Q = Q_{1} + Q_{2} = 11,2 Дж$.
2) Если сначала к точке А подключен "минус" батареи, а к точке В - "плюс", то
$Q_{1}^{ \prime} = \frac{U^{2} }{3R} t_{1} \approx 0,8 Дж$,
$Q_{2}^{ \prime} = \frac{3U^{2}}{R}t_{2} \approx 36 Дж$
$Q^{ \prime} = Q_{1}^{ \prime} + Q_{2}^{ \prime} \approx 36,8 Дж$.
В схеме, приведенной на рисунке, сопротивления резисторов одинаковы и равны $R = 60 Ом$, диоды идеальные. Батарею, дающую напряжение $U = 12 В$, подключают к точкам A и В на время $t_{1} = 1 с$. Затем, поменяв полюса местами, подключают - батарею к схеме на время $t_{2} = 5 с$. Найти выделившееся в схеме количество теплоты.
Решение:
В условии задачи не сказано, какими полюсами подключается батарея к точкам А и В на время $t_{1}$, поэтому рассмотрим два возможных варианта включения.
1) Сначала к точке А подключают "плюс" батареи, а к точке В - "минус". Так как диоды идеальные, их сопротивления при этом равны нулю, и все три резистора оказываются включенными параллельно друг другу. Полное сопротивление цепи равно $R_{1} = \frac{R}{3} = 20 Ом$. За время $t_{1}$ в цепи выделится количество теплоты
$Q_{1} = \frac{U^{2}}{R_{1} } t_{1} = 7,2 Дж$.
Когда полюса поменяли местами, ток через диоды не течет, и все три резистора оказываются включенными последовательно. Полное сопротивление цепи при этом равно $R_{2} = 3R = 180 Ом$. За время $t_{2}$ в цепи выделится количество теплоты
$Q_{2} = \frac{U^{2} }{R_{2} } t_{2} = 4 Дж$.
Общее количество выделившейся в цепи теплоты равно
$Q = Q_{1} + Q_{2} = 11,2 Дж$.
2) Если сначала к точке А подключен "минус" батареи, а к точке В - "плюс", то
$Q_{1}^{ \prime} = \frac{U^{2} }{3R} t_{1} \approx 0,8 Дж$,
$Q_{2}^{ \prime} = \frac{3U^{2}}{R}t_{2} \approx 36 Дж$
$Q^{ \prime} = Q_{1}^{ \prime} + Q_{2}^{ \prime} \approx 36,8 Дж$.
