Чёрный ящик
6/10В школьной лаборатории экспериментатор Глюк исследовал электрический <<чёрный ящик>> с четырьмя выводами (см. рисунок). Известно, что электрическая цепь внутри ящика состоит только из резисторов. Глюк получил следующие результаты: \(R_{AB} = 27\) кОм, \(R_{AD} = 120\) кОм, \(R_{BC} = 41\) кОм, \(R_{CD} = 52\) кОм. Дома Глюк вспомнил, что он не замерил сопротивления между выводами \((A, C)\). Определите сопротивление \(R_{AC}\).

▶Показать разборСкрыть разбор
Ответ\(R_{AC} = 68\) кОм.
РешениеЛюбую схему трёхполюсника \((A, B, C)\), состоящую из омических сопротивлений и соединительных проводов, можно свести к эквивалентной схеме, изображённой на рисунке.

Сопротивления \(r_A\), \(r_B\) и \(r_C\) этой схемы найдём, решая систему уравнений \[\begin{cases} r_A + r_B = R_{AB},\\ r_A + r_C = R_{AC},\\ r_B + r_C = R_{BC}. \end{cases}\] Оставим свободным вывод \(D\) четырёхполюсника, который исследовал Глюк. В получившемся трёхполюснике \((A, B, C)\) сопротивление между выводами \(A\) и \(C\) неизвестно. Однако можно записать \[R_{AC} = r_A + r_C \leqslant (r_A + r_B) + (r_C + r_B) = R_{AB} + R_{BC},\] или \[R_{AC} \leqslant R_{AB} + R_{BC}.\tag{1}\] Аналогичным образом для трёхполюсника \((A, C, D)\) можно получить \[R_{AD} \leqslant R_{AC} + R_{CD},\] или \[R_{AD} - R_{CD} \leqslant R_{AC}.\tag{2}\] Объединим неравенства (1) и (2): \[R_{AD} - R_{CD} \leqslant R_{AC} \leqslant R_{AB} + R_{BC}.\] Подставив числовые значения, найдём \[68\text{ кОм} \leqslant R_{AC} \leqslant 68\text{ кОм},\quad\text{т. е. } R_{AC} = 68\text{ кОм}.\]
Похожие задачи
- Цепь из шести звеньев ВсОШ 1998/99, 9 кл.
- Чёрный ящик с тремя выводами ВсОШ 1999/00, 9 кл.
- Резисторы и миллиамперметр МОШ 2002/03, 9 кл.
- Бесконечная цепочка МОШ 2005/06, 11 кл.
- Мост с переменным резистором МОШ 2005/06, 9 кл.
- Резисторы «треугольником» МОШ 2010/11, 9 кл.