Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 290
2014-05-31 
К клеммам A и В (рис.) прикладывают разность потенциалов $\Delta \phi$ так, что один раз $\phi_{A}> \phi_{B}$, а второй раз $\phi_{B}> \phi_{A}$. Найдите отношение мощностей тепловыделения в первом и во втором случаях. Характеристики диода считать идеальными, $R_{1}>R_{2}$.
Решение:
Сначала рассмотрим случаи, когда $\phi_{A}> \phi_{B}$. Так как $R_{1} > R_{2}$, то при закрытом диоде на резисторе $R_{1}$ будет большее напряжение и потенциал точки С будет больше потенциала точки D. Напряжение для диода будет прямым, и он будет пропускать ток, т. е. потенциалы точек С и D будут одинаковыми.
Количество теплоты, выделяющееся в цепи в единицу времени определяется законом Джоуля - Ленца $W=I^{2}R$, который можно переписать в удобном для данной задачи виде:
$W = U^{2}/R$,
где $U$ - разность потенциалов $\Delta \phi$. Сопротивление $R$ всей схемы равно
$R=\frac{2R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}$,
а мощность тепловыделения в этом случае
$W_{1}=\frac{U^{2}(R_{1}+R_{2})}{2R_{1}R_{2}}$.
В случае, когда $phi_{B}> \phi_{A}$, потенциал точки D больше потенциала точки С. Напряжение для диода будет обратным, и ток он пропускать не будет. Сопротивление схемы в этом случае $R=(R_{1}+R_{2})/2$. Мощность тепловыделения в данном случае равна
$W_{2}=\frac{2U^{2}}{R_{1}+R_{2}}$
Для отношения мощностей получаем
$\frac{W_{1}}{W_{2}}= \frac{U^{2}(R_{1}+R_{2})( R_{1}+R_{2})}{2R_{1}R_{2}2U^{2}}={(R_{1}+R_{2})^{2}}{4R_{1}R_{2}}$
К клеммам A и В (рис.) прикладывают разность потенциалов $\Delta \phi$ так, что один раз $\phi_{A}> \phi_{B}$, а второй раз $\phi_{B}> \phi_{A}$. Найдите отношение мощностей тепловыделения в первом и во втором случаях. Характеристики диода считать идеальными, $R_{1}>R_{2}$.
Решение:
Сначала рассмотрим случаи, когда $\phi_{A}> \phi_{B}$. Так как $R_{1} > R_{2}$, то при закрытом диоде на резисторе $R_{1}$ будет большее напряжение и потенциал точки С будет больше потенциала точки D. Напряжение для диода будет прямым, и он будет пропускать ток, т. е. потенциалы точек С и D будут одинаковыми.
Количество теплоты, выделяющееся в цепи в единицу времени определяется законом Джоуля - Ленца $W=I^{2}R$, который можно переписать в удобном для данной задачи виде:
$W = U^{2}/R$,
где $U$ - разность потенциалов $\Delta \phi$. Сопротивление $R$ всей схемы равно
$R=\frac{2R_{1}R_{2}}{R_{1}+R_{2}}$,
а мощность тепловыделения в этом случае
$W_{1}=\frac{U^{2}(R_{1}+R_{2})}{2R_{1}R_{2}}$.
В случае, когда $phi_{B}> \phi_{A}$, потенциал точки D больше потенциала точки С. Напряжение для диода будет обратным, и ток он пропускать не будет. Сопротивление схемы в этом случае $R=(R_{1}+R_{2})/2$. Мощность тепловыделения в данном случае равна
$W_{2}=\frac{2U^{2}}{R_{1}+R_{2}}$
Для отношения мощностей получаем
$\frac{W_{1}}{W_{2}}= \frac{U^{2}(R_{1}+R_{2})( R_{1}+R_{2})}{2R_{1}R_{2}2U^{2}}={(R_{1}+R_{2})^{2}}{4R_{1}R_{2}}$
