сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 0 № 2968
i

Из ме­тал­ли­че­ской пла­стин­ки вы­ре­за­ли пря­мо­уголь­ный рав­но­бед­рен­ный тре­уголь­ник с ка­те­та­ми a . Если вклю­чить тре­уголь­ник в элек­три­че­скую цепь так, как по­ка­за­но на левом ри­сун­ке, его со­про­тив­ле­ние равно r, а если как на сред­нем  — R. Из той же пла­стин­ки вы­ре­за­ли че­ты­ре квад­ра­та со сто­ро­ной a и со­еди­ни­ли по углам про­во­лоч­ка­ми с ну­ле­вым со­про­тив­ле­ни­ем (пра­вый ри­су­нок). Найти со­про­тив­ле­ние между точ­ка­ми А и В.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку тре­уголь­ник со­дер­жит три вы­во­да, но не со­дер­жит ак­тив­ных эле­мен­тов, он эк­ви­ва­лен­тен не­ко­то­рой «звез­де» из трех со­про­тив­ле­ний (см. рис.). Со­про­тив­ле­ния r1 и r2 най­дем из дан­ных усло­вия

r_1 плюс r_2=r, 2 r_1=R.\qquad левая круг­лая скоб­ка * пра­вая круг­лая скоб­ка

От­сю­да

r_1= дробь: чис­ли­тель: R, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , r_2=r минус дробь: чис­ли­тель: R, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

(от­ме­тим, что для дан­ных усло­вия долж­но быть вы­пол­не­но не­ра­вен­ство 2r > R).

Те­перь воз­вра­ща­ем­ся к дан­ной в усло­вии цепи. По­сколь­ку она сим­мет­рич­на от­но­си­тель­но пря­мой AB, ток по пе­ре­мыч­ке, свя­зы­ва­ю­щей левый сим­мет­рич­на от­но­си­тель­но пря­мой AB, ток по пе­ре­мыч­ке, свя­зы­ва­ю­щей левый ниж­ний и пра­вый верх­ний квад­ра­ты не течет, и ее можно уда­лить из цепи. Более того, если сде­лать раз­ре­зы вдоль диа­го­на­лей квад­ра­тов так, как по­ка­за­но на ри­сун­ке, со­хра­нив толь­ко со­еди­не­ние об­ра­зо­вав­ших­ся тре­уголь­ни­ков в вер­ши­нах (см. рис.), со­про­тив­ле­ние цепи не из­ме­нит­ся, по­сколь­ку в пер­во­на­чаль­ной цепи токи нигде не будут пе­ре­се­кать эти диа­го­на­ли.

Ну а по­сколь­ку каж­дый тре­уголь­ник эк­ви­ва­лен­тен «звез­де», то дан­ную цепь можно пред­ста­вить в виде

Со­еди­няя те­перь точки име­ю­щие оди­на­ко­вый по­тен­ци­ал, видим, что дан­ная цепь эк­ви­ва­лент­на сле­ду­ю­щей цепи

На­хо­дя ее со­про­тив­ле­ние, по­лу­чим для со­про­тив­ле­ния дан­ной цепи

 X=r_1 плюс дробь: чис­ли­тель: r_1 левая круг­лая скоб­ка 2 r_2 плюс r_1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 r_2 плюс 3 r_1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: r_1 левая круг­лая скоб­ка 4 r_2 плюс r_1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 r_2 плюс 3 r_1 конец дроби .

Ис­поль­зуя фор­му­лы (*) по­лу­ча­ем окон­ча­тель­но для со­про­тив­ле­ния дан­ной цепи

 X= дробь: чис­ли­тель: R левая круг­лая скоб­ка 8 r минус 3 R пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 левая круг­лая скоб­ка 4 r плюс R пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби .

Ответ:  X= дробь: чис­ли­тель: R левая круг­лая скоб­ка 8 r минус 3 R пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 левая круг­лая скоб­ка 4 r плюс R пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии по за­да­ниюБаллы
Пра­виль­ная идея ре­ше­ния — за­ме­на тре­уголь­ни­ка звез­дой0,5
На­хож­де­ние па­ра­мет­ров этой звез­ды0,5
Пра­виль­ное со­еди­не­ние или раз­рыв точек с оди­на­ко­вым

по­тен­ци­а­лом и све­де­ние цепи к не­раз­ветв­лен­ной

0,5
Пра­виль­ный ответ0,5
Классификатор: Элек­тро­ди­на­ми­ка. Рас­чет элек­три­че­ско­го со­про­тив­ле­ния