Номер 1282, страница 289 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

1282. *Определите сопротивление полупроводникового диода, включенного в электрическую цепь сначала в прямом, а затем в обратном направлениях, если в первом случае при напряжении на диоде $U_1 = 0,10 \, \text{В}$ сила тока в цепи $I_1 = 50 \, \text{мА}$, а во втором случае при напряжении $U_2 = 10 \, \text{В}$ сила тока $I_2 = 0,50 \, \text{мА}$.

Дано:

Случай 1 (прямое включение):

Напряжение на диоде, $U_1 = 0,10$ В

Сила тока в цепи, $I_1 = 50$ мА $= 50 \cdot 10^{-3}$ А $= 0,050$ А

Случай 2 (обратное включение):

Напряжение на диоде, $U_2 = 10$ В

Сила тока в цепи, $I_2 = 0,50$ мА $= 0,50 \cdot 10^{-3}$ А $= 0,00050$ А

Найти:

Сопротивление в прямом направлении, $R_1$

Сопротивление в обратном направлении, $R_2$

Решение:

Сопротивление полупроводникового диода, как и любого другого элемента цепи, можно определить, используя закон Ома для участка цепи. Сопротивление $R$ равно отношению напряжения $U$ на концах участка к силе тока $I$, протекающего через него:

$R = \frac{U}{I}$

Важно отметить, что полупроводниковый диод является нелинейным элементом, и его сопротивление зависит от приложенного напряжения и его полярности.

Сопротивление диода, включенного в прямом направлении

Для первого случая, когда диод включен в прямом направлении, напряжение на нем составляет $U_1 = 0,10$ В, а сила тока $I_1 = 0,050$ А. Рассчитаем его сопротивление $R_1$:

$R_1 = \frac{U_1}{I_1} = \frac{0,10 \text{ В}}{0,050 \text{ А}} = 2$ Ом

Ответ: сопротивление диода в прямом направлении равно 2 Ом.

Сопротивление диода, включенного в обратном направлении

Для второго случая, когда диод включен в обратном направлении, напряжение на нем составляет $U_2 = 10$ В, а сила тока $I_2 = 0,00050$ А. Рассчитаем его сопротивление $R_2$:

$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{10 \text{ В}}{0,00050 \text{ А}} = 20000$ Ом $= 20$ кОм

Как видно из расчетов, при прямом включении сопротивление диода мало, а при обратном — очень велико, что является его основным свойством.

Ответ: сопротивление диода в обратном направлении равно 20 кОм.