2019-12-25
Схема, изображенная на рисунке, состоит из двух одинаковых резисторов $R_{2} = R_{3} + R$ и двух одинаковых нелинейных резисторов $R_{1}$ и $R_{4}$, вольтамперная характеристика которых имеет вид $U = \alpha I^{2}$, где $\alpha$ - некоторый известный постоянный коэффициент. При каком напряжении источника питания $U_{0}$ сила тока через гальванометр Г равна нулю?
Решение:
Пусть через ветвь схемы течет ток $I$. Поскольку одинаковы и линейные, и нелинейные резисторы, в ветвях цепи текут одинаковые токи. Напряжение источника питания равно
$U_{0} = IR + \alpha I^{2}$. (*)
Ток через гальванометр равен нулю, когда потенциал точки А равен потенциалу точки В. Поэтому
$IR = \alpha I^{2} \Rightarrow I = \frac{R}{ \alpha}$.
Подставив это значение тока в уравнение (*), найдем напряжение источника, при котором ток через гальванометр равен нулю:
$U_{0} = 2 \frac{R^{2} }{ \alpha}$.