Участок электрической цепи подключён к источнику постоянного напряжения U, как показано на рисунке. Определите отношение мощности W1, выделяемой на этом участке цепи, к мощности W2, выделяемой на этом же участке цепи после переключения полярности подаваемого напряжения. Диод считать идеальным, т. е. при прямом включении его сопротивление равно нулю, при обратном – бесконечно большим.
Так как ток течет от плюса к минусу, то в первом случае он не идет через диод, и соответственно, через резистор с сопротивлением 2R. Тогда получаем эквивалентную схему с последовательным соединением резисторов 3R, 4R и R.
Общее сопротивление такой цепи равно
При этом на участке цепи выделяется мощность тока:
При изменении полярности подключения цепи ток через диод будет идти. В результате получаем эквивалентную схему цепи, в которой резисторы 4R и R соединены последовательно, к ним резистор 2R присоединен параллельно, а к этому участку резистор 3R присоединен последовательно. Используя закономерности этих видов соединения, найдем общее сопротивление:
Тогда мощность участка цепи во втором случае равна:
Таким образом, отношение мощностей равно:
Ответ: 0,55.

