 | При подключении гальванического элемента напряжением 1,5 B к зажимам A и B амперметр показал ток 1 A (рис.). Когда полярность элемента изменили на противоположную, ток упал в два раза. Какая электрическая цепь находится внутри коробки?
(Задача Ф470 из журнала "Квант"). |
Решение
Рассмотрим два возможных случая: первый — ток упал в два раза, направление тока осталось
прежним; второй — ток упал в два раза, и направление тока изменилось на
противоположное.
В первом случае ясно, что в коробке должна быть батарейка (без этого направление тока при переключении должно стать противоположным). Простейшая возможная схема в этом случае — батарейка с ЭДС Ex и последовательно с ней сопротивление Rx (рис.). Тогда имеем:
Отсюда:
Второй случай существенно «богаче» возможными схемами. Кроме батарейки с резистором (в этом случае Ex = 0,5 B, Rx = 2 Ом), возможны схемы с нелинейными устройствами — диодами, транзисторами, реле и т. д.
Одна из простейших схем приведена на рисунке слева. При одной полярности приложенного ко входу напряжения диод открыт; сопротивление коробки составляет 1,5 Ом. При изменении полярности диод закрыт, и сопротивление коробки 3 Ом.
[тема: задачи на "черные ящики"]