Fizyka. Matura: maj 2021. Zadanie 6.1.

Zadanie 6.

Dwie identyczne diody D1, D2 oraz dwa oporniki o oporach R₁= 20 Ω, R₂= 30 Ω podłączono do zacisków A i B prądnicy. Schemat obwodu przedstawiono na rysunku poniżej. Ta prądnica wytwarza napięcie przemienne zmieniające się w czasie sinusoidalnie z częstotliwością f=25 Hz. Maksymalna wartość, jaką osiąga napięcie między zaciskami, wynosi |U_max|= 6,0 V.

W zadaniach 6.1. oraz 6.2. przyjmij, że każda dioda podczas przepływu prądu elektrycznego w jedną stronę ma opór równy zero, a w drugą stronę jej opór jest nieskończenie duży.

---

Zadanie 6.1.

W chwili t₀=0 napięcie w obwodzie jest równe zero. W pierwszej połowie okresu zmian napięcia, licząc od chwili t₀=0, na zacisku A prądnicy jest „+”, a na zacisku B jest „–”.

Przyjmij konwencję, że gdy prąd w obwodzie zewnętrznym dołączonym do prądnicy płynie od A do B, to jego natężenie jest dodatnie, a gdy płynie od B do A, to jego natężenie jest ujemne.

W układach współrzędnych na rysunkach 1. i 2. narysuj wykresy zależności natężeń prądów przepływających – odpowiednio – przez oporniki R₁ oraz R₂ od czasu. Wykresy narysuj dla przedziału czasu od t₀=0 do t=0,10 s. Uwzględnij właściwe wartości amplitudy natężeń prądów oraz okresu ich zmian.

Rysunek 1. (dla prądu płynącego przez opornik R₁)

Rysunek 2. (dla prądu płynącego przez opornik R₂)