Задание FEB0F6: Постоянный ток

Модель: элементы цепи сосредоточенные, провода идеальные; систему отсчёта связываем с неподвижной цепью. Механическое движение отсутствует, поэтому оси и проекции механических сил здесь не нужны. Положительные направления тока и напряжения выбираем согласованно; если полярность не задана, искомые заряд и напряжение понимаем по модулю.
Идеальный диод при прямом включении заменяем проводом с нулевым падением напряжения, при обратном — разрывом. Направление условного тока во внешней цепи идёт от положительного полюса источника к отрицательному.
1. Назовём одинаковое сопротивление каждого резистора R. При показанной полярности B «плюс», C «минус» верхний левый диод заперт, средний вертикальный открыт снизу вверх. Левый нижний резистор последователен с двумя правыми параллельными резисторами. Через нижнюю правую ветвь с амперметром идёт 2 А, через такую же верхнюю — тоже 2 А. Общий ток 4 А.
2. Эквивалентное сопротивление и напряжение источника:
R₀ = R + R2 = 3R2,
U = IR₀.
Подстановка:
U = 4 А·3R2 = 6 А·R.
Принципиальные эквивалентные схемы для обеих полярностей показаны ниже оригинала.
3. При C «плюс», B «минус» оба диода открыты. Верхний проводящий диод соединяет верхний средний узел с B, вертикальный соединяет с ним нижний средний узел. Левый резистор закорочен, ток через него нулевой. Два правых резистора теперь параллельны непосредственно выводам источника. Ток амперметра
I_A′ = UR.
Подстановка:
I_A′ = 6 А·RR = 6 А.
4. Проверка. Новое сопротивление R÷2 втрое меньше прежних 3R÷2, общий ток 12 А втрое больше 4 А. Каждая ветвь получает половину, 6 А. Через амперметр теперь ток идёт справа налево, противоположно начальному.

Ответ: 6 А, направление через амперметр изменится.