Бесконечная цепочка резисторов
3/10Рассмотрим бесконечную цепь из резисторов (сопротивление каждого из них равно \(r\)), показанную на рис. 3. Найдите полное сопротивление \(R_{AB}\) между точками A и B.

▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЕсли отбросить первое звено бесконечной цепочки, оставшаяся часть ничем не отличается от исходной цепи.
Ответ\(R_{AB} = \frac12\left(1 + \sqrt5\right)r\).
РешениеЛегко заметить, что если убрать левую часть цепи, выделенную на рис. 4 пунктирным квадратом, то получится цепь, тождественная исходной (это следствие того, что цепь бесконечна).

Значит, можно воспользоваться эквивалентностью, графически показанной на рис. 5.

Алгебраически эту эквивалентность можно записать так: \[R_{AB} = r + \frac{1}{\dfrac1r + \dfrac{1}{R_{AB}}}.\] Отсюда \[R_{AB}^2 - rR_{AB} - r^2 = 0.\] У этого уравнения два решения: \[R_{AB} = \tfrac12\left(1 \pm \sqrt5\right)r.\] Решение, соответствующее знаку «\(-\)» в этой формуле, отрицательно, а сопротивление должно быть положительным. Поэтому мы его отбрасываем. Окончательно получаем \[R_{AB} = \tfrac12\left(1 + \sqrt5\right)r.\]
Похожие задачи
- Напряжение на участке (A30) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Ток через резистор в схеме (A18) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Сопротивление участка с ключом (A18) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Сопротивление участка цепи (A18) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Сопротивление цепи с ключом (A18) ЕГЭ 2008, 11 кл.
- Сопротивление участка с ключом (A18) ЕГЭ 2008, 11 кл.