Edits to “Условие”, “Решение”
ru/8.3.12.md
+21 −2
| ### Условие: | |||
| $8.3.12^*.$ Участок схемы состоит из неизвестных сопротивлений. Как, имея амперметры, вольтметр, батарею и соединительные провода, измерить сопротивление $R$, не разрывая ни одного контакта в схеме? | |||
| @@ -4,8 +4,27 @@Условие: | |||
|  | |||
| + | |||
| ### Решение: | |||
| − |  | ||
| + | Сопротивление тут мы вообще рассчитываем, потому что прибора измерения сопротивления тут нет. Применяем закон Ома. Надо измерить напряжение и ток через $R$. Приборы измерения считаем идеальными. | ||
| − | |||
| + | Трудность в том, что измеряют ток обычно, соединяя последовательно с соответствующим участком амперметр. Но к участку $R$ нельзя подключиться последовательно. | ||
| + | |||
| + | Здесь есть способ превратить часть цепи в <i>отросток</i>, в который не может течь ток от остальной части цепи, значит его можно отключить от остальной части цепи. И тогда будет проще понять, как измерить ток. | ||
| + | |||
| + | <i>Отросток — это такая часть цепи, соединение которой с остальной частью цепи можно представить только <i>одним</i> проводом</i>. Если так можно сделать, то по этому проводу соединяющему не может течь ток, иначе происходит накопление заряда в какой-то части цепи, чего не может быть. Получается что отросток можно вообще отключить от остальной цепи (покажите). | ||
| + | |||
| + | Как можно понять, часть цепи формируется в отросток, если достаточное количество узлов этой части имеют один потенциал. Тогда их можно собирать в один узел, и может случиться, что эта часть цепи становится отростоком. | ||
| + | |||
| + | Сделать один потенциал у узлов можно, соединяя их проводниками. Можно соединить концы резистора $R$, тогда он становится отростком, но измерить ток в нем пока не понятно как. | ||
| + | |||
| + | Можно соединить концы трех сопротивлений в центре рисунка. Тогда они стягиваются в узел, этот узел далее растягивается от цепи остальной через один провод. Три этих резистора становятся отростком и отключаются от остальной цепи. Теперь мы имеем три параллельно соединенных резистора, причем с одной стороны соединение происходит тремя(!) проводами. | ||
| + | |||
| + | Заменив некоторые провода амперметрами для нахождения тока через $R$ по первому правилу Кирхгофа, можем прийти к соединению, где источник просто задает какие-то токи в этих трех резисторах, а вольтметр меряет напряжение на $R$ (подключиться параллельно ему ничто не мешает). | ||
| + | |||
| + | Такое соединение показано на исходном рисунке. | ||
| + | |||
| + |  | ||
| + | |||
| + | К узлам $A$ и $O$ подключим батарею, а к узлам $C$ и $O$ — вольтметр, к узлам $C$ и $A,$ $C$ и $B$ — амперметры, а узлы $A$ и $B$ соединены проводом. Ток через сопротивление $R$ равен $IC_A + IC_B$. Тогда $R = V /(IC_A + IC_B)$, где $V$ — показание вольтметра. | ||
| ### Условие: | ### Условие: | ||
| $8.3.12^*.$ Участок схемы состоит из неизвестных сопротивлений. Как, имея амперметры, вольтметр, батарею и соединительные провода, измерить сопротивление $R$, не разрывая ни одного контакта в схеме? | $8.3.12^*.$ Участок схемы состоит из неизвестных сопротивлений. Как, имея амперметры, вольтметр, батарею и соединительные провода, измерить сопротивление $R$, не разрывая ни одного контакта в схеме? | ||
| @@ -4,8 +4,27 @@Условие: | |||
|  |  | ||
| ### Решение: | ### Решение: | ||
|  | Сопротивление тут мы вообще рассчитываем, потому что прибора измерения сопротивления тут нет. Применяем закон Ома. Надо измерить напряжение и ток через $R$. Приборы измерения считаем идеальными. | ||
| Трудность в том, что измеряют ток обычно, соединяя последовательно с соответствующим участком амперметр. Но к участку $R$ нельзя подключиться последовательно. | |||
| Здесь есть способ превратить часть цепи в <i>отросток</i>, в который не может течь ток от остальной части цепи, значит его можно отключить от остальной части цепи. И тогда будет проще понять, как измерить ток. | |||
| <i>Отросток — это такая часть цепи, соединение которой с остальной частью цепи можно представить только <i>одним</i> проводом</i>. Если так можно сделать, то по этому проводу соединяющему не может течь ток, иначе происходит накопление заряда в какой-то части цепи, чего не может быть. Получается что отросток можно вообще отключить от остальной цепи (покажите). | |||
| Как можно понять, часть цепи формируется в отросток, если достаточное количество узлов этой части имеют один потенциал. Тогда их можно собирать в один узел, и может случиться, что эта часть цепи становится отростоком. | |||
| Сделать один потенциал у узлов можно, соединяя их проводниками. Можно соединить концы резистора $R$, тогда он становится отростком, но измерить ток в нем пока не понятно как. | |||
| Можно соединить концы трех сопротивлений в центре рисунка. Тогда они стягиваются в узел, этот узел далее растягивается от цепи остальной через один провод. Три этих резистора становятся отростком и отключаются от остальной цепи. Теперь мы имеем три параллельно соединенных резистора, причем с одной стороны соединение происходит тремя(!) проводами. | |||
| Заменив некоторые провода амперметрами для нахождения тока через $R$ по первому правилу Кирхгофа, можем прийти к соединению, где источник просто задает какие-то токи в этих трех резисторах, а вольтметр меряет напряжение на $R$ (подключиться параллельно ему ничто не мешает). | |||
| Такое соединение показано на исходном рисунке. | |||
|  | |||
| К узлам $A$ и $O$ подключим батарею, а к узлам $C$ и $O$ — вольтметр, к узлам $C$ и $A,$ $C$ и $B$ — амперметры, а узлы $A$ и $B$ соединены проводом. Ток через сопротивление $R$ равен $IC_A + IC_B$. Тогда $R = V /(IC_A + IC_B)$, где $V$ — показание вольтметра. | |||