Задачи › Вычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочки

Проволочный каркас из 16 отрезков

  1. Проволочный каркас из 16 отрезков

    Физтех 2017/18, 9 кл.
    5/10

    Проводящий проволочный каркас (см. рис.) составлен из 16 одинаковых отрезков жесткого провода. К клеммам А и Б подано напряжение \(U = 9\) В. При этом через подводящие провода течёт ток \(I = \dfrac{1}{2}\) А.

    Рисунок
    1. Найдите сопротивление \(R\) между клеммами А и Б.

    2. Найдите сопротивление \(r\) одного отрезка провода.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Используйте симметрию каркаса: между двумя ближайшими узлами квадратной ячейки сопротивления соединены параллельно и последовательно. Затем рассмотрите ячейку как эквивалентное сопротивление всего каркаса.

    Ответ

    1) \(R = 18\) Ом;  2) \(r = 32\) Ом.

    Решение

    1) \(R = \dfrac{U}{I} = \dfrac{9}{1/2} = 18\) Ом.

    2) Сопротивление квадратной ячейки между двумя ближайшими точками: \[r_{\text{кв}} = \frac{3r\cdot r}{3r + r} = \frac{3}{4}r.\] \[R = \frac{3r_{\text{кв}}\cdot r_{\text{кв}}}{3r_{\text{кв}} + r_{\text{кв}}} = \frac{3}{4}r_{\text{кв}}.\] Из этих соотношений: \(R = \dfrac{9}{16}r\), откуда \(r = \dfrac{16}{9}R = \dfrac{16}{9}\cdot 18 = 32\) Ом.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи