Вопрос школьника
Фотоэлемент включён в диагональ моста, составленного из четырёх резисторов R1 = 100 кОм, R2 = 400 кОм, R3 = 200 кОм, R4 = 300 кОм. Идеальный источник тока с ЭДС ε = 1 кВ включен в другую диагональ моста. Определить напряжение на фотоэлементе, если через него течёт ток силой ID = 10 мА.
Ответ от учителя
Для решения задачи воспользуемся правилом Кирхгофа для мостовой схемы:
I1*R1 = I2*R2
I3*R3 = I4*R4
где I1, I2, I3, I4 — токи в соответствующих ветвях моста.
Также известно, что идеальный источник тока включен в другую диагональ моста, поэтому ток в фотоэлементе равен сумме токов I2 и I4:
ID = I2 + I4
Таким образом, мы получаем систему уравнений:
I1*R1 = I2*R2
I3*R3 = I4*R4
ID = I2 + I4
Подставляя значения резисторов и тока ID, получаем:
I1*100 кОм = I2*400 кОм
I3*200 кОм = I4*300 кОм
10 мА = I2 + I4
Решая эту систему уравнений, находим:
I2 = 2,5 мА
I4 = 7,5 мА
Теперь можем найти напряжение на фотоэлементе, используя закон Ома:
U = I4*R4 = 7,5 мА * 300 кОм = 2,25 В
Таким образом, напряжение на фотоэлементе составляет 2,25 В.
