Melnajā kastē paslēpta elektriskā ķēde. Melnajai kastei ir četri izvadi X, Y, Z un T, kas visi pievienoti ķēdei.
Image
Kastē ievietotā elektriskā ķēde sastāv no viena rezistora, vienas diodes un viena vada (skat. tabulu!)
Image
Skolēns veica mērījumus ar ommetru un noteica,
1) ka pretestība starp izvadiem Y un Z ir vienāda ar nulli;
2) ka pretestība starp izvadiem T un Z nav vienāda ar nulli;
3) ka pretestība starp izvadiem T un Y nav vienāda ar nulli.
Pēc tam skolēns elektriskās strāvas virziena noteikšanai melnās kastes ārpusē dažādiem izvadiem pievienoja bateriju virknē ar ampērmetru. Veicot mērījumus, skolēns noteica, ka
4) strāva neplūst starp izvadiem virzienā no Y uz X, bet pretējā virzienā plūst;
5) strāva neplūst starp izvadiem virzienā no Z uz X, bet pretējā virzienā plūst;
6) strāva neplūst starp izvadiem virzienā no T uz X, bet pretējā virzienā plūst. Iezīmē melnajā kastē iespējamā slēguma shēmu!

Uzdevuma atrisinājums pieejams video formātā un rakstiski.

 

Uzdevumu var sākt no nosacījumiem 4 – 6 (1. att.). No Y, Z, T  punktiem uz X punktu strāva neplūst. Tādēļ YX , ZX un  TX posmos ieslēgta diode sprostvirzienā. 

Apzīmē kopēju mezglu ar A (2. att.). 
Pretestība starp Y un Z (1. nosacījums) ir nulle. Tādēļ posmā YZ ir vads, jo diode jau ir izmantota. 
Pretestība starp T un Z (2. nosacījums) un starp T un Y nav vienāda  nullei. Tādēļ posmos TZ un TY ir ieslēgts rezistors.

Ja burtiski uztvert uzdevuma nosacījumu, ka izmanto tikai vienu vadu, tad galīgā shēma parādīta zīmējumā (3. att.). 

Ja vadu ir atļauts griezt, tad fināla shēmu var attēlot citādi (4.att., 5. att.).

Protams, fināla shēmai ir iespējami dažādi dizaini:

Vērtēšanas kritēriji

Uzdevumā nav prasīts parādīt risinājumu, bet tikai gala rezultātu – shēmu, kura sastāv no viena rezistora, vienas diodes un viena vada. Jebkura shēma, kas atbilst uzdevumā aprakstītajiem mērījumiem, vērtējama ar 4 punktiem. Piemēri: jebkura 2.att. – 9.att. shēma vērtējama ar 4 punktiem. Taču iespējamas vēl citas kombinācijas.
Ātrai vērtēšanai pa soļiem var izmantot slēguma punktus shēmā:
iezīmēts vads starp izvadiem YZ – 1 punkts, 
iezīmēta diode caurlaides virzienā starp izvadiem XY vai XZ, vai XT – 1 punkts,
iezīmēts rezistors starp izvadiem TZ vai TY – 1 punkts,
iezīmēta diode virknē ar rezistoru starp izvadiem XT vai nekas nav iezīmēts starp izvadiem XT – 1 punkts.