Расчет эквивалентных сопротивлений линейных бесконечных цепей

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Задача 2. Найти сопротивление цепи, которая представляет собой фигуру, составленную из

Задача 2. Найти сопротивление цепи, которая представляет собой фигуру, составленную из трех

одинаковых обручей (рис. а). Сопротивление каждой полуокружности обруча равно R.
Слайд 5

Задача 3. Найти сопротивление цепи, которая представляет собой каркас из одинаковых

Задача 3. Найти сопротивление цепи, которая представляет собой каркас из одинаковых отрезков

проволоки (рис. а) сопротивлением R каждый.
Слайд 6

Слайд 7

Метод расщепления ветвей Задача 1. Найти сопротивление цепи, которая представляет собой

Метод расщепления ветвей Задача 1. Найти сопротивление цепи, которая представляет собой каркас из

одинаковых отрезков проволоки (рис. а) сопротивлением R каждый.


Слайд 8

Слайд 9

Задача 2. Найти сопротивление цепи, которая представляет собой каркас из одинаковых

Задача 2. Найти сопротивление цепи, которая представляет собой каркас из одинаковых

отрезков проволоки (рис. а) сопротивлением R каждый
Слайд 10

Расчет эквивалентных сопротивлений линейных бесконечных цепей Задача 1. Найдите эквивалентное сопротивление

Расчет эквивалентных сопротивлений линейных бесконечных цепей Задача 1. Найдите эквивалентное сопротивление бесконечной

цепочки (рис.), которая состоит из одинаковых резисторов сопротивлением R каждый.
Слайд 11

Решение (типовое, алгоритм). Для нахождения эквивалентного сопротивления цепи необходимо выделить общую

Решение (типовое, алгоритм).  Для нахождения эквивалентного сопротивления цепи необходимо выделить общую секцию, которая

бесконечно повторяется. Вполне очевидно, что если отделить ее от цепи, то общее сопротивление этой цепи не изменится, т.к. число элементов (секций) бесконечно. В силу вышесказанного, выделив повторяющуюся секцию в цепи и заменив сопротивление, остальной цепи искомым сопротивлением Rх, получим эквивалентную схему (рис.).
Слайд 12

Задача 2. Найдите эквивалентное сопротивление бесконечной цепочки (рис.), которая состоит из одинаковых резисторов сопротивлением R каждый.

Задача 2. Найдите эквивалентное сопротивление бесконечной цепочки (рис.), которая состоит из

одинаковых резисторов сопротивлением R каждый.
Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Найдите эквивалентное сопротивление между точками А и В бесконечной цепочки (рис.),

Найдите эквивалентное сопротивление между точками А и В бесконечной цепочки

(рис.), которая состоит из одинаковых проволочных резисторов сопротивлением R каждый.

Повторяющаяся секция состоит из четырех резисторов. Полное сопротивление цепи находим, полагая RAB = Rх.
Опуская промежуточные выкладки, получим

Слайд 16

Определить массу линейки. Оборудование: ученическая линейка, пятикопечная монета или линейка и разновес.

Определить массу линейки.
 Оборудование: ученическая линейка, пятикопечная монета или линейка и разновес.

Слайд 17

условие равновесия системы линейка − монета (разновесок) имеет вид: mлgΔl =

условие равновесия системы линейка − монета (разновесок) имеет вид: mлgΔl = mgl, откуда: mл =

ml/Δl. Нетрудно показать, что Δl = l1 − l2, где l1 и l2 указаны на рисунке
Слайд 18

Определить коэффициент трения бруска о горизонтальный стол, если длина и ширина

Определить коэффициент трения бруска о горизонтальный стол, если длина и ширина

бруска меньше его высоты.  Оборудование: брусок, нить, линейка.

Для того чтобы брусок сдвинуть с места, необходимо у его основания ABCD (места приложения сил трения) подействовать силой F. Запишем условие равномерного движения бруска по поверхности стола:
F = Fmp. (1)
Если силу F переносить параллельно вверх от основания АВСD (рис.),

Слайд 19

то равномерное и прямолинейное движение бруска будет продолжаться, а брусок не

то равномерное и прямолинейное движение бруска будет продолжаться, а брусок не

будет поворачиваться относительно ребра основания DC до тех пор, пока вращающий момент силы не превысит момент силы тяжести mg относительно DC. Тогда из условия
Fh = mga/2 (2)
находим, что
F = mga/(2h), (3)
где h − плечо силы F, при котором брусок начинает переворачиваться.
Коэффициент трения
μ = Fmp/(mg).
 Из уравнений (1) и (3) находим, что
μ = a/(2h).
Слайд 20

Определить жесткость резинового шнура. Оборудование: два штатива с лапками, резиновый шнур, грузы известной массы, линейка.

Определить жесткость резинового шнура.  Оборудование: два штатива с лапками, резиновый шнур, грузы

известной массы, линейка.
Слайд 21

Закрепим шнур, имеющий длину l0, между двумя штативами и подвесим к

Закрепим шнур, имеющий длину l0, между двумя штативами и подвесим к

его середине груз массой m. Условие равновесия для указанной системы (рис.)

в проекции на вертикальное направление (ось y) запишется в виде:
mg − F1cosα − F2cosα = 0. (1)
Исходя из условия симметрии имеем:
F1 − F2 = F.
Тогда формула (1) запишется в виде:
mg − 2Fcosα = 0.
Учитывая, что
F = kx,
где x = l/2 − lo/2, длина шнура после растяжения его грузиком, а cosα = 2h/g, получим:
mg − (2k(l − lo)/2)•(2h/l) = 0.
Отсюда
k = mgl/(2(l − lo)h).
Величины l, l0, h измеряются линейкой.
Опыты необходимо проделать с различными грузиками.

Слайд 22

Определить приближенное значение коэффициента трения песка о стекло. Оборудование: песочные часы, линейка.

Определить приближенное значение коэффициента трения песка о стекло.
 Оборудование: песочные часы, линейка.

Слайд 23

Чтобы песочные часы оправдывали свое назначение, песок в них должен течь

Чтобы песочные часы оправдывали свое назначение, песок в них должен течь

равномерно. Из рисунка видно, что песчинки будут двигаться равномерно, если сумма сил, действующих на них, будет равна нулю.
 Тело, находящееся на наклонной плоскости, будет двигаться равномерно при условии, что
tgα = μ,
где μ − коэффициент трения.
 Таким образом, наша задача сводится к определению tgα.