Решение: Ток в цепи со светодиодом
На рис. 1 изображена зависимость силы тока через светодиод $D$ от приложенного к нему напряжения, а на рис. 2 — схема его включения. Напряжение на светодиоде практически не зависит от силы тока через него в интервале значений $0{,}05\ \text{А} < I < 0{,}2\ \text{А}$. Этот светодиод соединён последовательно с резистором $R$ и подключён к источнику с ЭДС $\mathcal{E}_1 = 6\ \text{В}$. При этом сила тока в цепи равна $0{,}1\ \text{А}$. Какова сила тока, текущего через светодиод, при замене источника на другой с ЭДС $\mathcal{E}_2 = 4{,}5\ \text{В}$? Внутренним сопротивлением источников пренебречь.
Решение по шагам
4 шагаПо графику при силе тока $I_1 = 0{,}1\ \text{А}$ напряжение на светодиоде примерно равно $U_D = 3\ \text{В}$.
$$U_D \approx 3\ \text{В}$$Для первого источника по закону Ома для полной цепи найдём сопротивление резистора:
$$R = \frac{\mathcal{E}_1 - U_D}{I_1} = \frac{6 - 3}{0{,}1} = 30\ \text{Ом}$$В указанном диапазоне токов напряжение на светодиоде практически постоянно и равно $3\ \text{В}$. Поэтому для второго источника:
$$I_2 = \frac{\mathcal{E}_2 - U_D}{R} = \frac{4{,}5 - 3}{30} = 0{,}05\ \text{А}$$Полученное значение является границей указанного диапазона; приближённая модель постоянного напряжения на светодиоде даёт искомый ток.
Сила тока через светодиод равна $0{,}05\ \text{А}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают падение напряжения на светодиоде и используют формулу $I = \mathcal{E}/R$.
Определяют сопротивление светодиода как постоянное.
Неверно считывают по графику напряжение $U_D \approx 3\ \text{В}$.