一個很難的初中物理題

如圖,八根完全一樣的電阻絲,電阻阻值均為R,依次連接構成一個正八邊形,連接處接觸良好並形成接線柱,任意兩個接線柱之間都可以構成一個電阻。現用阻值忽略的導線每次將其中的任意兩個接線柱短接,利用上述方法得到的所有電阻中,最大值與最小值分別為?

一個很難的初中物理題

我們先說答案的解析:要想使電阻最大就要使兩條支路中的電阻保持相對均衡且最大,共有八個電阻R,先是每條支路4個R串聯,其中一個支路上短接一個R,就是4R跟3R並聯,此時電阻最大為(12/7)R;要想電阻最小,兩條支路不均衡且一個支路電阻最小,先是一條支路電阻為R,另一條支路7個R,短接6個R,就是每個支路1個R時,並聯電阻最小,最小阻值為(1/2)R。

反正看了答案,答案是知道了,就是不知道為什麼!

花了半天時間,不敢說好,起碼能解釋得通了,大家參考下:

假設兩條支路電阻分別為R1、R2,

若R1不等於R2,

設R2-R1=X,則總阻值為:

一個很難的初中物理題

通過表達式我們看到:同時滿足R1+R2小於等於7R,R1小於R2,在此基礎上R1越大,被減數越大。R1、R2差值越小,減數越小。

R1只能去R、2R、3R三種情況,因此R1取3R的情況,表達式最大,此時R2只能取4R。相當於3R、4R電阻並聯,此時電阻最大為(12/7)R。

要想阻值最小,R1取最小為R,R2與R1差值最大,R2取6R。此時總阻值為(6/7)R。

若R1等於R2,

則全部可能性為R、R,2R、2R,3R、3R。對應總電阻阻值為(1/2)R、R、(3/2)R。

綜上所述:最大值為(12/7)R,最小值為(1/2)R。


分享到:


相關文章: