На рисунке изображена схема бесконечной цепи, в которой R=1 Ом. Во сколько раз уменьшится общее сопротивление, если сопротивления всех резисторов 4R уменьшить в 4 раза? ответ округлите до десятых.
Заметим, что вначале внешний мост сбалансирован. Действительно, отношение сопротивлений справа равно отношению сопротивлений слева:
У такого моста, потенциалы средних точек вверху и внизу одинаковы, таким образом, через внутреннюю часть цепи, подключенную к этим точкам, ток не течет и ее можно исключить из рассмотрения, и общее сопротивление цепи до уменьшения сопротивления:
После уменьшения сопротивления, мост уже не будет сбалансирован и ток потечет и по внутренней бесконечной части цепи. Заменим внутреннюю бесконечную часть цепи на сопротивление , очевидно что и общее сопротивление будет равно Rx так как от прибавления одного слоя резисторов к бесконечному числу одинаковых слоев, общее сопротивление не поменяется. Расщепим средний резистор на два и применим преобразование треугольник-звезда. Ввиду симметрии получившейся цепи:
В √2 ≈ 1,4 раза
Объяснение:
Заметим, что вначале внешний мост сбалансирован. Действительно, отношение сопротивлений справа равно отношению сопротивлений слева:
У такого моста, потенциалы средних точек вверху и внизу одинаковы, таким образом, через внутреннюю часть цепи, подключенную к этим точкам, ток не течет и ее можно исключить из рассмотрения, и общее сопротивление цепи до уменьшения сопротивления:
После уменьшения сопротивления, мост уже не будет сбалансирован и ток потечет и по внутренней бесконечной части цепи. Заменим внутреннюю бесконечную часть цепи на сопротивление
, очевидно что и общее сопротивление будет равно Rx так как от прибавления одного слоя резисторов к бесконечному числу одинаковых слоев, общее сопротивление не поменяется. Расщепим средний резистор на два и применим преобразование треугольник-звезда. Ввиду симметрии получившейся цепи:
Таким, образом, сопротивление уменьшится в: