Цепь с тремя резисторами
5/10В цепи, изображённой на рисунке, два резистора из трёх с неизвестными сопротивлениями \(R_1\), \(R_2\) и \(R_3\) имеют одинаковое сопротивление. Напряжение между точками 2 и 0 равно 6 В, а между точками 3 и 1 равно 10 В. Определите неизвестные сопротивления.

▶Показать разборСкрыть разбор
ОтветВозможны два случая: \(R_1 = 2{,}5\) Ом, \(R_2 = R_3 = 5\) Ом, либо \(R_1 = R_3 = 10\) Ом, \(R_2 = 20\) Ом; случай \(R_2 = R_1\) невозможен.
РешениеНапряжения в точках 1, 2 и 3 по отношению к точке 0 приведены на рисунке. Через \(R_3\) течёт ток \(I_3 = \dfrac{6}{R_3}\), сила тока через \(R_2\) равна \(I_2 = \dfrac{4}{R_2}\); сила тока через \(R_1\) равна \(I_1 = \dfrac{2}{R_1}\).

Применим первый закон Кирхгофа для узлов \(A\) и \(B\).
1. Допустим, что \(R_3 = R_2 = R\), тогда для узла \(A\): \[I_3 = \dfrac{6}{R} = \dfrac{4}{10} + \dfrac{4}{R} \Rightarrow \dfrac{2}{R} = \dfrac{4}{10};\quad R = 5\text{ Ом};\] для узла \(B\): \[\dfrac{6}{5} = \dfrac{2}{5} + \dfrac{2}{R_1} \Rightarrow R_1 = 2{,}5\text{ Ом}.\] 2. Допустим теперь \(R_3 = R_1 = R\). Тогда для узла \(B\): \[I_3 = \dfrac{6}{R} = \dfrac{2}{5} + \dfrac{2}{R} \Rightarrow R = 10\text{ Ом};\] для узла \(A\): \[I_3 = \dfrac{6}{10} = \dfrac{4}{10} + \dfrac{4}{R_2} \Rightarrow R_2 = 20\text{ Ом}.\] 3. Допустим, что \(R_2 = R_1 = R\). Тогда для узла \(B\): \[\dfrac{4}{10} + \dfrac{4}{R} = \dfrac{2}{5} + \dfrac{2}{R}.\] Это равенство не выполняется. Таким образом, третий случай невозможен.
Похожие задачи
- Амперметры в цепи ВсОШ 1991/92, 9 кл.
- Цепь с неизвестным устройством ВсОШ 1996/97, 11 кл.
- Показание вольтметра в схеме с ЭДС «Шаг в будущее» 2009/10, 11 кл.
- Три батарейки МОШ 2010/11, 10 кл.
- Три источника и четыре вольтметра Росатом 2016/17, 10 кл.
- Два источника и три вольтметра Росатом 2016/17, 11 кл.