НПСФ 2013, 11–12 клас — Задача 3. Еквивалентно съпротивление
Национално пролетно състезание по физика 2013, Тема за 11.–12. клас · 16 март 2013 г. · 10 т.
Условие
На трите схеми са показани вериги, съставени от еднакви резистори със съпротивление на всеки от тях. Намерете еквивалентното съпротивление на всяка верига между посочените по-долу точки. Начертайте съответните еквивалентни схеми на свързване, като накратко ги обосновете.



А) между т. и [2 т.]
Б) между двойка противоположни точки, например и [4 т.]
В) между кои да е две точки, например и [4 т.]
Отговори
- А)
- Б)
- В)
Решение
А) Ако извием краищата и на еквивалентната схема, както е показано с пунктирани линии, ще получим изходната схема. Еквивалентното й съпротивление е:

(за еквивалентната схема) [1.0 т]
Б) В показаната схема точките , и имат еднакви потенциали, защото се намират върху оста на симетрия на веригата. [1.0 т]
Следователно токовете и напреженията върху резисторите няма да се променят, ако трите точки бъдат свързани в една обща точка – , както в изходната схема. Еквивалентното съпротивление на веригата се получава чрез пресмятане на еквивалентните съпротивления на трите успоредно свързани клона:

(за еквивалентната схема) [1.0 т]
В) Точките и имат еднакви потенциали, защото лежат върху равнина на симетрия, минаваща през страната . [1.0 т] Следователно през резистора не тече ток и той може да бъде махнат от схемата, без да промени напреженията и токовете върху останалите резистори. Схемата е еквивалентна на дадената. Както в предишната задача, пресмятаме съпротивленията на трите успоредно свързани клона:
и тяхното еквивалентно съпротивление:
(за еквивалентната схема) [1.0 т]

Оригинал в Архива: proletni_2013_11-12problems.pdf · официални решения: proletni_2013_11-12solutions.pdf