сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 0 № 218
i

Если за­жать между двумя кон­такт­ны­ми пла­сти­на­ми усечённый од­но­род­ный конус и под­клю­чить к пла­сти­нам ом­метр (\Omega), он по­ка­жет 16 Ом. Что по­ка­жет ом­метр, если между пла­сти­на­ми за­жать 4 ко­ну­са такой же формы, но в 4 раза мень­шей вы­со­ты (см. ри­су­нок)? Все ко­ну­сы сде­ла­ны из од­но­го ма­те­ри­а­ла, со­про­тив­ле­ни­ем пла­стин пре­не­бречь.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Найдём, как элек­три­че­ское со­про­тив­ле­ние усечённого ко­ну­са за­ви­сит от его раз­ме­ров. При­ме­ним метод раз­мер­но­стей. Со­про­тив­ле­ние ко­ну­са R, [Ом] долж­но вы­ра­жать­ся через удель­ное со­про­тив­ле­ние ма­те­ри­а­ла \rho, [Ом · м] и его гео­мет­ри­че­ские па­ра­мет­ры. По­сколь­ку форма ко­ну­са от раз­ме­ра не за­ви­сит, до­ста­точ­но одной раз­мер­ной ве­ли­чи­ны для опи­са­ния всей этой фи­гу­ры. Ло­гич­но вы­брать на эту роль вы­со­ту усечённого ко­ну­са H, [м]. Таким об­ра­зом, со­про­тив­ле­ние ко­ну­са долж­но вы­ра­жать­ся по фор­му­ле

R=C дробь: чис­ли­тель: \rho, зна­ме­на­тель: H конец дроби ,

где C  — какая-то без­раз­мер­ная кон­стан­та, опре­де­ля­е­мая фор­мой ко­ну­са. По­лу­чи­ли, что со­про­тив­ле­ние усечённого ко­ну­са об­рат­но про­пор­ци­о­наль­но его ли­ней­ным раз­ме­рам. Зна­чит, со­про­тив­ле­ние ма­лень­ко­го ко­ну­са в 4 раза боль­ше со­про­тив­ле­ния боль­шо­го. Вто­рая кон­струк­ция со­сто­ит из 4 по­сле­до­ва­тель­но со­единённых ма­лень­ких ко­ну­сов, по­это­му её со­про­тив­ле­ние в 4 · 4  =  16 раз боль­ше со­про­тив­ле­ния пер­вой и равно 16 · 16 Ом  =  256 Ом.

 

Ответ: 256 Ом.

Классификатор: Элек­тро­ди­на­ми­ка. Рас­чет элек­три­че­ско­го со­про­тив­ле­ния