Задачи › Вычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочки

Стержни в электролите

  1. Стержни в электролите

    ВсОШ 1994/95, 10 кл.
    7/10

    Два проводящих стержня погружены в электролит таким образом, что глубина погружения значительно превосходит расстояние между ними (рис. 27.10). Измеренное сопротивление между стержнями оказалось равным \(R\). При погружении стержней на глубину в два раза большую первоначальной, сопротивление становится равным \(2R/3\). Определите, каким будет сопротивление \(r\) между стержнями, если глубину погружения стержней ещё раз удвоить. Проводимость материала стержней значительно превышает проводимость электролита.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    \(r = \dfrac{2}{5}R\).

    Решение

    Тот факт, что сопротивление между стержнями не уменьшилось в два раза с увеличением глубины их погружения в два раза, означает, что ток протекает не только через боковые поверхности стержней, но и через торцы. Если \(R_p\) — сопротивление, обусловленное протеканием тока через боковые поверхности, а \(R_0\) — сопротивление, обусловленное влиянием торцов, то \[\dfrac{R_0R_p}{R_0 + R_p} = R.\] В случае увеличения глубины погружения в два раза имеем \[\dfrac{R_0\dfrac{R_p}{2}}{R_0 + \dfrac{R_p}{2}} = \dfrac{2}{3}R.\] Отсюда \(R_0 = R_p = 2R\) и тогда находим \[r = \dfrac{R_0\dfrac{R_p}{4}}{R_0 + \dfrac{R_p}{4}} = \dfrac{2}{5}R.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи