schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Найти R_AB при R = 18 Ом и замкнутом ключе K
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
При замкнутом ключе K резисторы R и 2R соединяются параллельно. Эквивалентное сопротивление цепи R_AB рассчитывается с использованием формулы параллельного соединения резисторов.
Подробное решение
Дано:
\(R = 18\) Ом
Ключ \(K\) замкнут.
Найти: \(R_{AB}\)
Решение:
1. Проанализируем схему при замкнутом ключе \(K\). Замыкание ключа создает электрическое соединение между узлом после первого резистора \(R\) (сверху) и узлом после нижнего резистора \(2R\). При этом помним, что пересекающиеся в центре провода изолированы.
2. Заметим, что при замыкании ключа средний резистор \(R\) (в верхней ветви) и нижний резистор \(2R\) оказываются соединенными параллельно. Это происходит потому, что их левые выводы соединены ключом, а правые выводы соединены штатным проводом схемы.
3. Найдем эквивалентное сопротивление этого параллельного участка \(R_{пар}\):
\[\frac{1}{R_{пар}} = \frac{1}{R} + \frac{1}{2R} = \frac{2+1}{2R} = \frac{3}{2R}\]
\[R_{пар} = \frac{2}{3}R\]
4. Теперь схема упрощается до последовательного соединения трех участков:
- Первый резистор \(R\) (слева сверху).
- Эквивалентное сопротивление \(R_{пар}\) (в центре).
- Последний резистор \(2R\) (справа сверху).
5. Общее сопротивление цепи \(R_{AB}\) при замкнутом ключе:
\[R_{AB} = R + R_{пар} + 2R\]
\[R_{AB} = R + \frac{2}{3}R + 2R = 3R + \frac{2}{3}R = \frac{9R + 2R}{3} = \frac{11}{3}R\]
6. Подставим численное значение \(R = 18\) Ом:
\[R_{AB} = \frac{11}{3} \cdot 18 = 11 \cdot 6 = 66 \text{ Ом}\]
Ответ: \(R_{AB} = 66\) Ом.