The solution at revision #22250 of , by igor. This is not the current version.

Условие

8.3.12∗. Участок схемы состоит из неизвестных сопротивлений. Как, имея амперметры, вольтметр, батарею и соединительные провода, измерить сопротивление , не разрывая ни одного контакта в схеме?

К задаче $8.3.12$

Решение

Сопротивление тут мы вообще рассчитываем, потому что прибора измерения сопротивления тут нет. Применяем закон Ома. Надо измерить напряжение и ток через . Приборы измерения считаем идеальными.

Трудность в том, что измеряют ток обычно, соединяя последовательно с соответствующим участком амперметр. Но к участку нельзя подключиться последовательно.

Здесь есть способ превратить часть цепи в отросток, 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.

Отросток — это такая часть цепи, соединение которой с остальной частью цепи можно представить только одним проводом. 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 , 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 по первому правилу Кирхгофа, можем прийти к соединению, где источник просто задает какие-то токи в этих трех резисторах, а вольтметр меряет напряжение на (подключиться параллельно ему ничто не мешает).

Такое соединение показано на исходном рисунке.

К узлам и подключим батарею, а к узлам и — вольтметр, к узлам и и — амперметры, а узлы и соединены проводом. Ток через сопротивление равен . Тогда , где — показание вольтметра.