2021-03-26
В схеме, изображенной на рисунке, ключи $K_{1}$ и $K_{2}$ вначале разомкнуты, а конденсаторы разряжены. Сначала замыкают ключ $K_{1}$, затем его размыкают и замыкают ключ $K_{2}$. Зная емкости конденсаторов $C_{1}$ и $C_{2}$, найдите отношение установившегося напряжения на диоде $D_{2}$ к величине ЭДС батареи $\mathcal{E}$. Диоды считайте идеальными.
Решение:
После замыкания ключа $K_{1}$ конденсатор емкостью $C_{1}$ будет заряжаться, а конденсатор емкостью $C_{2}$ будет оставаться незаряженным, так как диод $D_{2}$ заперт. После размыкания ключа $K_{2}$ и замыкания ключа $K_{2}$ диод $D_{1}$ откроется, и конденсатор емкостью $C_{1}$ начнет разряжаться через этот диод и катушку индуктивности. К моменту полного разряда этого конденсатора ток через катушку достигнет максимума, а в следующий момент времени откроется диод $D_{2}$ и конденсаторы будут перезаряжаться до тех пор, пока ток через катушку не станет равным нулю. Поскольку диоды считаются идеальными, то, пренебрегая, как обычно, влиянием соединительных проводов, можно утверждать, что к моменту прекращения тока через катушку напряжения на конденсаторах будут равны и достигнут максимального значения. После этого диод $D_{1}$ будет заперт, а потому, пренебрегая токами утечки конденсаторов, следует считать, что напряжение на конденсаторах изменяться не будет и напряжение на диоде $D_{2}$ будет оставаться равным нулю.
Таким образом, отношение установившегося напряжения на диоде $D_{2}$ к величине ЭДС батареи равно нулю.