Задачи › Вычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочки

Квадрат

  1. Квадрат

    Эстонская 2019/20, заключительный этап, 9-11 кл. · №26052

    Сопротивлением между противоположными концами квадратной пластины с однородным удельным сопротивлением измеряется \(R\), см рисунок (a). Каков был бы результат измерения сопротивления между серединами противоположных сторон того же квадрата, см рисунок (b)? В обоих случаях для подсоединения омметра используются такие же дискообразные электроды с пренебрежимо малым сопротивлением, которые прижимаются к пластине так, как показано на рисунке. (14 б.)

    Рисунок
    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Наложите друг на друга два включения источника на одной пластине (по диагонали): по симметрии через ось симметрии ток не идёт, поэтому половину пластины можно рассматривать отдельно; затем отразите её и получите квадрат с электродами в серединах сторон.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(R/2\).

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    Пусть \(M\) и \(N\) — середины \(AB\) и \(CD\) соответственно. Наложим друг на друга квадрат, в котором напряжение приложено между \(A\) и \(C\), и квадрат, в котором напряжение приложено между \(B\) и \(D\). Теперь в силу симметрии через ось \(MN\) ток не идёт, то есть сопротивление между \(A\) и \(D\) в прямоугольнике \(AMND\) тоже равно \(R\). Отразим \(MN\) относительно \(AD\). Получаем квадрат \(M'MNN'\), в котором \(A\) и \(D\) — середины сторон. Сопротивление между \(A\) и \(D\) в таком квадрате в два раза меньше, то есть \(R/2\).

    Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.

    Вся олимпиада на сайте

Похожие задачи