Задачи › Вычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочки

Сопротивление проволочной пирамиды

  1. Сопротивление проволочной пирамиды

    Росатом 2019/20, 9 кл.
    4/10

    Из проволоки сделали правильную пирамиду, все рёбра которой имеют одинаковую длину и одинаковое сопротивление \(R\). К серединам двух противоположных сторон подключают источник электрического напряжения (см. рисунок). Чему равно сопротивление пирамиды?

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Из симметрии схемы следует, что ток в каждом разветвлении делится поровну. Найдите напряжение между точками подключения источника через токи в рёбрах.

    Ответ

    \(R_{\text{пир}} = 3R/4\).

    Решение

    Из симметрии цепи следует, что в каждом разветвлении ток делится пополам. Поэтому, если в точку \(A\) втекает ток \(I\), сопротивление одного ребра \(R\), то напряжения на всех проводниках, составляющих рёбра пирамиды, являются следующими: \[U_{AB} = U_{AC} = IR/4, \qquad U_{CD} = U_{CE} = U_{BE} = U_{BD} = IR/4, \qquad U_{DF} = U_{EF} = IR/4.\]

    Рисунок

    Поэтому напряжение между точками \(A\) и \(F\) равно \[U_{AF} = U_{AB} + U_{BD} + U_{DF} = \frac{3IR}{4}.\] Отсюда находим, что сопротивление пирамиды равно \(3R/4\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи