ГЛАВНАЯ » РЕШЕБНИК

2014-05-31   
В сеть постоянного тока включены последовательно сопротивление и стабилизатор напряжения. Вольт-амперная характеристика стабилизатора приведена на (рис. а). Постройте график зависимости тока, проходящего через сопротивление, от напряжения во внешней сети.



Решение:


Обозначим через $U$ напряжение во внешней сети, через $U_{R}$ - падение напряжения на сопротивлении $R$ и через $U_{C}$ - падение напряжения на стабилизаторе. Эти величины связаны между собой соотношением:
$U=U_{R}+U_{C}$ (1)
Применяя закон Ома к участку цепи, состоящему из сопротивления $R$, имеем:
$I=U_{R}/R$. (2)
Из приведенной на (рис.), а вольт-амперной характеристики стабилизатора следует, что при $U_{C}
Пусть теперь $U > U_{0}$. Так как всегда $U_{C} \leq U_{0}$, то очевидно, что в случае $U > U_{0}$ на сопротивлении $R$ падает какое-то напряжение и, следовательно, в цепи протекает ток $I > 0$. При этом, согласно вольт - амперной характеристики стабилизатора, $U_{C}=U_{0}$. Воспользовавшись формулой (1), для $U_{R}$ находим: $U_{R}=U-U_{C}=U-U_{0}$.

Подставляя это значение $U_{R}$ в формулу (2), получаем:
$I=\frac{U-U_{0}}{R}$ (3)
График зависимости $I(U)$, отвечающий формуле (3), представлена на (рис. б). На этом рисунке $\phi =arctg \frac{1}{R}$.