Задачи › Работа и мощность тока, нагреватели

Три резистора и закорачивание

  1. Три резистора и закорачивание

    Всесибирская 2020/21, заключительный этап, 11 кл. · №25269

    Идеальная батарейка с ЭДС \(\mathcal{E}\) подключена к трем последовательно соединенным резисторам. При этом в цепи выделяется мощность \(N_1\). Если закоротить первый резистор, выделяющаяся мощность равна \(N_2\), а если закоротить второй, мощность будет \(N_3\). Найдите сопротивление каждого резистора.

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Запишите мощность \(N=\mathcal{E}^2/R_\text{общ}\) для трёх случаев и выразите из каждого суммы сопротивлений; сопротивления найдутся вычитанием.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(R_1=\mathcal{E}^2\dfrac{N_2-N_1}{N_1N_2}\),  \(R_2=\mathcal{E}^2\dfrac{N_3-N_1}{N_1N_3}\),  \(R_3=\mathcal{E}^2\dfrac{N_1N_2+N_1N_3-N_2N_3}{N_1N_2N_3}\).

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    Запишем выделяющуюся в каждом случае мощность \[N_1=\frac{\mathcal{E}^2}{R_1+R_2+R_3},\qquad N_2=\frac{\mathcal{E}^2}{R_2+R_3},\qquad N_3=\frac{\mathcal{E}^2}{R_1+R_3}.\] Выражаем из каждого уравнения сумму сопротивлений \[R_1+R_2+R_3=\frac{\mathcal{E}^2}{N_1},\qquad R_2+R_3=\frac{\mathcal{E}^2}{N_2},\qquad R_1+R_3=\frac{\mathcal{E}^2}{N_3}.\] Из этой системы получаем ответ: \[R_1=\mathcal{E}^2\Bigl(\frac1{N_1}-\frac1{N_2}\Bigr),\quad R_2=\mathcal{E}^2\Bigl(\frac1{N_1}-\frac1{N_3}\Bigr),\quad R_3=\mathcal{E}^2\Bigl(\frac1{N_2}+\frac1{N_3}-\frac1{N_1}\Bigr).\]

    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