В схеме, изображенной на рис. 2, Uп = 6 В; R1 = 2 кОм; R2 = 1 кОм. Определить токи через диоды, напряжение на диодах и напряжение Uвых. Определить дифференциальное сопротивление диодов Rдиф и сопротивление по постоянному току Rп. Вольт-амперная характеристика диодов изображена на рис. 2.
Добрый день! Давайте приступим к анализу данной схемы.
На рисунке 2 изображена схема, состоящая из источника питания (Uп), двух резисторов (R1 и R2) и двух диодов (D1 и D2). Известно, что значение напряжения Uп равно 6 В, сопротивление резистора R1 составляет 2 кОм (2000 Ом), а сопротивление резистора R2 равно 1 кОм (1000 Ом).
Нам нужно определить токи через диоды, напряжение на диодах и напряжение Uвых. Также требуется найти дифференциальное сопротивление диодов Rдиф и сопротивление по постоянному току Rп.
Первым делом, нам нужно определить напряжение на диодах. Для этого мы должны проследить путь тока через схему. Так как диоды могут пропускать ток только в одном направлении, мы можем сказать, что ток будет протекать через резистор R1 и диод D1, а также через резистор R2 и диод D2.
Предположим, что на диодах сформировалось напряжение V1 на D1 и V2 на D2. Зная это, мы можем записать следующие уравнения суммы напряжений на петле:
для петли через R1 и D1: Uп = V1 + IR1, где I - ток через диод D1, соответственно.
для петли через R2 и D2: Uп = V2 + IR2, где I - ток через диод D2.
Теперь мы можем решить эти уравнения относительно I, чтобы найти значения токов через диоды.
Первый шаг состоит в нахождении значения V1 при заданном значении Uп. Подставив V1 = 0, получаем следующее уравнение:
6 В = 0 + I * 2000 Ом
Теперь мы можем выразить I через это уравнение:
I = 6 В / 2000 Ом = 0,003 А = 3 мА
Таким образом, ток через диод D1 равен 3 мА.
Теперь, зная значение тока через D1, мы можем найти значение V1:
V1 = Uп - IR1 = 6 В - 0,003 А * 2000 Ом = 0 В
Получается, что напряжение на диоде D1 равно 0 В.
Теперь мы можем перейти к диоду D2. Используя второе уравнение, получаем:
6 В = V2 + 0,003 А * 1000 Ом
Из этого уравнения можно найти значение V2:
V2 = 6 В - 0,003 А * 1000 Ом = 3 В
Таким образом, напряжение на диоде D2 составляет 3 В.
Теперь перейдем к нахождению напряжения Uвых. Напряжение Uвых - это общее напряжение на резисторах R1 и R2. Так как R1 и R2 соединены последовательно, мы можем просто сложить их значения:
Uвых = Uп = 6 В
Теперь рассмотрим дифференциальное сопротивление диодов Rдиф. Дифференциальное сопротивление диода можно рассчитать как изменение напряжения на диоде (V) при изменении тока на небольшое значение (dI), деленное на это изменение. Математически это записывается как:
Rдиф = dV / dI
Однако, для определения Rдиф, нам не хватает информации о величине изменения тока и напряжения. Поэтому, точное значение Rдиф мы не можем найти. Вместо этого, мы можем использовать график вольт-амперной характеристики диодов, чтобы приближенно оценить значение Rдиф на основе наклона графика, который определен в данной задаче.
Для сопротивления по постоянному току Rп, оно будет просто равно сопротивлению резисторов R1 и R2, так как эти резисторы пропускают постоянный ток без искажений.
Таким образом, окончательные ответы на вопросы по данной задаче:
1) Ток через диод D1 составляет 3 мА.
2) Ток через диод D2 также равен 3 мА.
3) Напряжение на диоде D1 равно 0 В.
4) Напряжение на диоде D2 составляет 3 В.
5) Напряжение Uвых равно 6 В.
6) Точное значение дифференциального сопротивления диодов Rдиф не может быть найдено без дополнительной информации. Однако, оно может быть приближенно определено на основе графика вольт-амперной характеристики диодов.
7) Сопротивление по постоянному току Rп равно сумме сопротивлений резисторов R1 и R2, то есть 3 кОм (3000 Ом).
Если у вас остались какие-либо вопросы или нужно пояснить какую-то часть ответа, пожалуйста, сообщите мне. Я с удовольствием помогу вам разобраться.
Сейчас напишу в комментариях