МОШ 2026, 9 класс, задача 4

Рассмотрим нелинейные элементы и , сопротивление которых зависит от напряжения на их выводах.

При увеличении напряжения на элементе от нуля его сопротивление составляет вплоть до . В узком интервале от до оно линейно возрастает до , после чего остаётся постоянным. Сопротивление элемента изменяется противоположным образом: до оно равно , в интервале от до линейно уменьшается до и далее не изменяется.

При анализе цепи следует учитывать конечную ширину переходной области. Однако при построении итоговых графиков этой шириной () можно пренебречь.

  • Изобразите вольт-амперные характеристики элементов и . Напомним, что вольт-амперной характеристикой (ВАХ) называется зависимость силы тока, протекающего через элемент, от напряжения на нём (ток откладывается по оси ординат, напряжение - по оси абсцисс). Рассмотрите только положительные значения этих величин; на графиках отметьте координаты точек излома.
  • Элементы и соединили последовательно и подключили к регулируемому источнику напряжения. Начиная с некоторого момента напряжение на выводах этого соединения равномерно увеличивается от нуля и через одну минуту достигает . Затем оно так же равномерно уменьшается и снова становится равным нулю к концу второй минуты опыта.

Изобразите график зависимости силы тока в цепи от времени . На графике необходимо отметить координаты точек излома, а также локальных максимумов и минимумов тока.

1

Изображены линейные участки ВАХ элемента : до () и при после области переключения.

0.5
2

Изображён скачок тока вниз от до для элемента .

0.5
3

Изображены линейные участки ВАХ элемента : до () и при после области переключения.

0.5
4

Изображён скачок тока вверх от до для элемента .

0.5
5

На графиках корректно отмечены координаты точек излома/скачка (; ) и (; ).

1
6

Указано условие равенства токов через элементы: .

0.5
7

Записана связь общего напряжения со временем: .

0.2
8

Описан первый этап (): оба элемента имеют начальные сопротивления, ток растёт до .

0.5
9

Описан этап стабилизации напряжения на (): ток растёт до при .

0.6
10

Объясняется «провал» тока при (): при входе в переходную область ток падает, что заставляет вернуться в состояние высокого сопротивления.

1.7
11

Описан этап роста тока при ( имеет сопротивление ): ток растёт до к моменту .

1
12

Верно изображена точка локального максимума () при .

0.2
13

Верно изображена точка локального максимума () при .

0.2
14

Верно изображена точка поворота () при .

0.1
15

Верно изображена точка «провала» тока до при .

0.4
16

Верно изображена точка «провала» тока до при .

0.4
17

Верно изображена точка излома (начало стабилизации) при .

0.3
18

Верно изображена точка излома (конец стабилизации) при .

0.3
19

Все характерные точки графика верно соединены линиями.

0.6
Максимум: 10

Похожие задачи

Поле в центре

(5 баллов) Бычков А.И. В этой задаче рассматриваются плоские конструкции, изготовленные из однородной проволоки постоянного сечения, единица длины которой имеет сопротивление ρ. Требуется определить индукцию магнитного поля, порождаемую токами, текущими по проволоке. а) (2 балла) Проволочной констру
Сложная
Электричество и магнетизм

Источники

На графике, приведённом ниже, можно видеть вольт-амперную характеристику специального источника напряжения — зависимость силы тока I через этот источник от разности потенциалов U положительного и отрицательного полюсов. Рисунок к задаче ВАХ источника, изображённая на графике, похожа на ВАХ солнечной
Сложная
Электричество и магнетизм

Явления при размыкании

В цепях с большой индуктивной нагрузкой ключ часто шунтируют конденсатором (подключают его параллельно ключу), подобно тому как это схематично показано на рисунке ниже. Предлагается рассмотреть две цепи, собранные по схеме, показанной на рисунке: в первой ключ зашунтирован, а во второй - нет. В обеи
Сложная
Электричество и магнетизм

Схемы с туннельным диодом

Идеализированная вольт-амперная характеристика нелинейного элемента под названием туннельный диод изображена на рисунке, представленном ниже. Условное обозначение туннельного диода на схемах показано в верхней части рисунка. Там же над символом диода указано положительное направление тока через н
Сложная
Электричество и магнетизм