Задачи › Вычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочки

ЭДС батарейки в цепи с восемью резисторами

  1. ЭДС батарейки в цепи с восемью резисторами

    МОШ 2007/08, отборочный этап, 11 кл. · №25537

    Сопротивления всех резисторов в электрической цепи, изображённой на рисунке, одинаковы и равны \(R = 300\) Ом. Включённый в цепь амперметр показывает величину силы тока \(I = 10\) мА. Найдите ЭДС \(\mathcal{E}\) батарейки. Сопротивлениями амперметра и батарейки можно пренебречь.

    Рисунок
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Перерисуйте схему, пометив одинаковыми цифрами соединённые проводами узлы, и найдите резистор, ток через который равен нулю по симметрии.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(\mathcal{E} = 5\) В.

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    Найдём сопротивление электрической цепи между точками \(A\) и \(B\) (см. рис. слева). Для этого перерисуем схему цепи, как показано на рис. справа (цифрами на схеме обозначены соответствующие друг другу узлы).

    Рисунок

    Из симметрии участка схемы, содержащего резисторы \(R_3\), \(R_5\), \(R_6\), \(R_7\) и \(R_8\) следует, что сила тока, текущего через резистор \(R_7\), равна нулю. Поэтому при удалении этого резистора из цепи силы токов через остальные резисторы и общее сопротивление цепи не изменятся. Сопротивление цепи после удаления этого резистора определяется из законов последовательного и параллельного сопротивления проводников; оно равно \(R_{AB} = \dfrac{5}{3}R\). Следовательно, \(\mathcal{E} = IR_{AB} = \dfrac{5}{3}IR = 5\) В.

    Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиНашли ошибку?

Похожие задачи