Задачи › Вычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочки

Ну очень большая сетка

  1. Ну очень большая сетка

    МОШ 2020/21, 10 кл.
    7/10

    Сетка в форме квадрата состоит из очень большого количества ячеек. В узел с координатами \((0,0)\), совпадающий с центром квадрата, втекает ток \(I = 4\text{ А}\) (см. рисунок). Сопротивление любого проводника, соединяющего соседние узлы сетки, равно \(1\text{ Ом}\).

    Рисунок
    1. Пусть узлы сетки на стороне большого квадрата подключены к специальному источнику напряжения, так что потенциалы узлов, лежащих на диагоналях (см. рис., пунктирные линии), равны нулю везде кроме центра квадрата, где потенциал равен \(1\text{ В}\). Определите потенциалы \(\varphi_{1k}\) в узлах с координатами \((k+1,\,k)\), и потенциалы \(\varphi_{2k}\) в узлах с координатами \((k+2,\,k)\) при \(k \ge 0\).

    2. Источник напряжения заменили на другой "— ещё более специальный. Теперь потенциалы узлов и на диагоналях, и в центре равны нулю. Чему равны потенциалы \(\varphi_{1k}\) в узлах с координатами \((k+1,\,k)\), и потенциалы \(\varphi_{2k}\) в узлах с координатами \((k+2,\,k)\) при \(k \ge 0\) в этом случае?

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Воспользуйтесь симметрией сетки относительно диагоналей и осей и первым правилом Кирхгофа для узлов у диагонали; получите рекуррентные соотношения для потенциалов.

    Ответ

    А) \(\varphi_{1k} = 0\),  \(\varphi_{2k} = (-1)^{k+1}\text{ В}\);  Б) \(\varphi_{1k} = (-1)^{k+1}\text{ В}\),  \(\varphi_{2k} = 4(k+1)\cdot(-1)^{k+1}\text{ В}\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи