сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 0 № 814
i

Два коль­ца ра­ди­у­са R из­го­тов­ле­ны из одной и той же про­во­ло­ки. Со­про­тив­ле­ние про­во­ло­ки, из ко­то­рой из­го­тов­ле­но каж­дое коль­цо, равно r. Коль­ца на­кла­ды­ва­ют друг на друга так, что точки их ка­са­ния опи­ра­ют­ся на сек­тор с углом рас­тво­ра  альфа = Пи / 3. В точ­ках кон­так­та колец обес­пе­чен хо­ро­ший элек­три­че­ский кон­такт между ними. Коль­ца вклю­ча­ют в элек­три­че­скую цепь точ­ка­ми, наи­бо­лее уда­лен­ны­ми от об­ла­сти пе­ре­се­че­ния (см. рис.). Найти со­про­тив­ле­ние колец.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По­сколь­ку элек­три­че­ское со­став­лен­ная из колец цепь сим­мет­рич­на от­но­си­тель­но пря­мой, про­хо­дя­щей через точки А и В, по­это­му ток между точ­ка­ми С и D (см. ри­су­нок) не по­те­чет, и эти участ­ки можно вы­бро­сить из цепи без из­ме­не­ния ее со­про­тив­ле­ния. По­это­му дан­ная цепь эк­ви­ва­лент­на цепи, по­ка­зан­ной на сле­ду­ю­щем ри­сун­ке, при­чем со­про­тив­ле­ния ре­зи­сто­ров равны со­про­тив­ле­ни­ям про­во­дов AC (или CB, или AD, или DB).

Эти со­про­тив­ле­ния най­дем из сле­ду­ю­щих со­об­ра­же­ний. Оче­вид­но, что длины дуг CD равны  дробь: чис­ли­тель: Пи R, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби  левая круг­лая скоб­ка как дуг, опи­ра­ю­щих­ся на угол дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка . По­это­му длина участ­ка AC (или CB, или AD, или DB ) равна

 Пи R минус дробь: чис­ли­тель: Пи R, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5 Пи R, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби .

А по­сколь­ку со­про­тив­ле­ние про­во­ло­ки про­пор­ци­о­наль­но ее длине, со­про­тив­ле­ние этих участ­ков r_x най­дем из про­пор­ции

 \beginaligned 2 Пи R минус r; дробь: чис­ли­тель: 5 Пи R, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби минус r_x.\endaligned

От­сю­да на­хо­дим

 r_x= дробь: чис­ли­тель: 5 r, зна­ме­на­тель: 12 конец дроби .

Ис­поль­зуя далее пра­ви­ла на­хож­де­ния общих со­про­тив­ле­ний при по­сле­до­ва­тель­ном и па­рал­лель­ном со­еди­не­нии про­вод­ни­ков, по­лу­чим для со­про­тив­ле­ния цепи из колец

 r_0= дробь: чис­ли­тель: 5 r, зна­ме­на­тель: 12 конец дроби .

Ответ:  r_0= дробь: чис­ли­тель: 5 r, зна­ме­на­тель: 12 конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
На­ри­со­ва­на эк­ви­ва­лент­ная схема0,5
Вы­бро­ше­ны (с обос­но­ва­ни­ем) два цен­траль­ных со­про­тив­ле­ния0,5
Ис­поль­зо­ва­ны пра­виль­ные фор­му­лы на­хож­де­ния эк­ви­ва­лент­но­го со­про­тив­ле­ния па­рал­лель­ных и по­сле­до­ва­тель­ных про­вод­ни­ков0,5
Вер­ные вы­чис­ле­ния0,5
Мак­си­маль­ный балл2
Классификатор: Элек­тро­ди­на­ми­ка. Рас­чет элек­три­че­ско­го со­про­тив­ле­ния