НПСФ 2025, Специална тема — Задача 2. Кондензатори

Автор: Olympiads XYZ · транскрипция на официалните материали

Автоматична транскрипция · предстои повторна проверка срещу оригинала

Пролетно национално състезание по физика, 15 март 2025 г., Ловеч — Специална тема (седма състезателна група) · 15 март 2025 г. · 10 т.

Условие

а) Всяка от двете схеми вдясно съдържа по три кондензатора. Свързването в лявата схема се нарича „триъгълник“, а в дясната – „звезда“. Ако знаете капацитетите на кондензаторите в лявата схема и двете схеми имат един и същ еквивалентен капацитет за всяка от двойките точки AA и BB, BB и CC, CC и AA, изразете капацитетите на кондензаторите в дясната схема чрез тези в лявата, т.е. получете формулите CA=f(CAB,CBC,CAC)C_A = f(C_{AB}, C_{BC}, C_{AC}), CB=f(CAB,CBC,CAC)C_B = f(C_{AB}, C_{BC}, C_{AC}) и CC=f(CAB,CBC,CAC)C_C = f(C_{AB}, C_{BC}, C_{AC}). [4 т.]

Две схеми: лявата с три кондензатора между изводите $A$, $B$ и $C$, образуващи затворен триъгълник; дясната с три кондензатора, излизащи от общ възел към изводите $A$, $B$ и $C$.
Вляво — свързване „триъгълник“ с кондензатори CABC_{AB}, CBCC_{BC} и CACC_{AC}; вдясно — свързване „звезда“ с CAC_A, CBC_B и CCC_C.

б) Получете еквивалентния капацитет CDEC_{DE} между точките DD и EE на схемата вдясно. Стойностите на капацитетите на петте кондензатора са дадени на фигурата. Числовият множител в резултата да е обикновена дроб. [6 т.]

Схема тип мост: от $D$ тръгват две рамена — горното с кондензатор $C$ до възел $F$ и след него $2C$ до $E$; долното с $5C$ до възел $G$ и след него $4C$ до $E$; между $F$ и $G$ е свързан кондензатор $3C$.
Мостова схема от пет кондензатора между точките DD и EE: CC и 2C2C в горното рамо (възел FF), 5C5C и 4C4C в долното рамо (възел GG) и 3C3C в моста FGFG.

Отговори

Покажи отговорите

Решение

Покажи официалното решение


Оригинал в Архива: proletni_2025_STproblems.pdf · официални решения: proletni_2025_STsolutions.pdf