.04 Диоды

Нужно рассмотреть два случая: малых напряжений , когда правый конденсатор вообще не будет заряжаться, так как напряжение на среднем конденсаторе не превзойдёт напряжение открытия диода , и случая, когда заряжается и правый конденсатор. Если диод не открывается, то первоначальный заряд левого конденсатора делится поровну между двумя конденсаторами. Напряжения на конденсаторах через большой промежуток времени после замыкания ключа:

конденсаторы пронумерованы слева направо.
Видно, что этот случай реализуется при . Выделившееся в цепи количество теплоты найдём из закона сохранения энергии:

Поскольку ток через диод не тёк, всё тепло выделилось на резисторе. Теперь рассмотрим случай . При зарядке правого конденсатора напряжение на нём будет меньше, чем напряжение на среднем на величину . Напряжения на левом и среднем конденсаторах и к окончанию перезарядки будут равными: . Условие сохранение заряда:

Общее количество теплоты, выделившееся к концу процесса в схеме будет равно разности начальной и конечной энергий конденсаторов:

Напряжение на третьем конденсаторе:

Тепло, выделившееся на диоде:

где – заряд правого конденсатора к концу процесса перезарядки. Таким образом:

Остальное тепло выделится на резисторе:

(Официальное решение ВсОШ)