Задачи › Вычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочки

Три резистора и два амперметра

  1. Три резистора и два амперметра

    Росатом 2025/26, 11 кл.
    5/10

    В электрической цепи, схема которой представлена на рисунке, два из трёх резисторов одинаковы, третий отличается от них. Известно, что показания первого амперметра \(I_1 = I\), второго — \(I_2 = \frac{2}{3}I\). Известно сопротивление первого резистора \(r_1 = r\). Найти сопротивления второго и третьего резисторов. Считать, что сопротивления амперметров равны нулю.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Если бы совпадали сопротивления крайних резисторов, показания амперметров были бы одинаковыми. Значит, совпадают либо два резистора из трёх, включённых в разные ветви. Рассмотрите оба случая.

    Ответ

    Два решения: 1) \(r_2 = r_3 = \dfrac{r}{3}\); 2) \(r_2 = r\), \(r_3 = \dfrac{r}{2}\).

    Решение

    Амперметры имеют нулевое сопротивление, резисторы включены параллельно источнику. Амперметр \(A_1\) измеряет ток через второй и третий резисторы, амперметр \(A_2\) — через первый и второй. Пусть \(i_1\), \(i_2\), \(i_3\) — токи через резисторы. Тогда \[i_2 + i_3 = I, \qquad i_1 + i_2 = \frac{2}{3}I.\] Возможны два случая.

    Первый случай: \(r_2 = r_3\), тогда \(i_2 = i_3 = \frac{I}{2}\), \(i_1 = \frac{I}{6}\). Из равенства напряжений на параллельных ветвях \(i_1 r_1 = i_2 r_2\) находим \(r_2 = r_3 = \dfrac{r}{3}\).

    Второй случай: \(r_1 = r_2\), тогда \(i_1 = i_2 = \frac{I}{3}\), \(i_3 = \frac{2I}{3}\). Из \(i_3 r_3 = i_1 r_1\) находим \(r_2 = r\), \(r_3 = \dfrac{r}{2}\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи