Задачи › Вычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочки

Делитель Кельвина-Варлея

  1. Делитель Кельвина-Варлея

    МОШ 2018/19, 9 кл.
    7/10

    На рис. 1 изображена схема делителя напряжения Кельвина-Варлея. Сопротивления резисторов одного столбца (столбцы показаны пунктиром) — одинаковые, в разных столбцах — разные сопротивления. Если на выводы \(A\) и \(B\) подать постоянное напряжение \(U_0\), то на выводах \(C\) и \(D\) напряжение будет равно \(U_1 = \alpha U_0\), где значение коэффициента \(\alpha\) \((0 < \alpha < 1)\) зависит от положения контактов, обозначенных чёрными стрелками. Изменяя положение контактов, значение коэффициента \(\alpha\) можно подобрать с точностью до одной десятитысячной. Между соседними контактами (во всех столбцах кроме последнего) всегда должна быть одна свободная клемма. Для положения контактов, показанного на рисунке чёрными стрелками, \(\alpha = 0{,}2073\). Если изменить положение контактов во втором столбце так, как показано светло-серыми стрелками, коэффициент умножения станет равен \(\alpha = 0{,}2573\). Положение контактов в первом столбце определяет цифру в разряде десятых в значении коэффициента \(\alpha\), во втором — цифру в разряде сотых и так далее. Считая известным сопротивление \(R\) резисторов в последнем столбце, определите сопротивления резисторов в остальных столбцах. При каком положении контактов коэффициент \(\alpha\) будет равен \(\alpha_0 = 0{,}2019\)?

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Начните с двух последних столбцов: что должно получаться при их подключении, чтобы последний столбец давал следующую цифру? Сопротивление параллельного соединения двух плеч должно равняться сопротивлению резистора предыдущего столбца.

    Ответ

    Сопротивление резисторов предпоследнего столбца равно \(R_1 = 5R\), сопротивление резисторов во втором столбце равно \(R_2 = 25R\), сопротивление резисторов в первом столбце равно \(R_3 = 125R\). Чтобы получить \(\alpha_0 = 0{,}2019\) следует контакты в предпоследнем столбце сместить вниз на 6 клемм, а контакт в последнем столбце сместить вверх на 5 клемм относительно положения, обозначенного на рисунке чёрными стрелками. Контакты в первом и втором столбце остаются на своих местах.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи