2017-08-20
В цепи (см. рисунок) сопротивления резисторов подобраны так, что токи через проводники $A_{1}A_{2}$ и $B_{1}B_{2}$ не идут. Возникнут ли токи в этих участках цепи, если соединить проводником точки $A_{3}$ и $B_{3}$? Как изменятся при этом потенциалы точек $A_{1}, A_{2}, B_{1}, B_{2}$?
Решение:
Очевидно, до соединения точек $A_{3}$ и $B_{3}$ было $\phi_{A1} = \phi_{A2}, \phi_{B1} = \phi_{B2}$. Однако потенциалы проводников $A_{1}A_{2}$ и $B_{1}B_{2}$ отличаются друг от друга (иначе не шел бы ток, например, через участок $A_{1}B_{1}$); $\phi_{A1} > \phi_{B1}$. Значит, $\phi_{A3} > \phi_{B3}$, поэтому при соединении точек $A_{3}$ и $B_{3}$ по проводнику $A_{3}B_{3}$ пойдет ток (см. рисунок). Следовательно, должен появиться и ток в проводниках $A_{1}A_{2}$ и $B_{1}B_{2}$. Ток течет в сторону убывания потенциала, поэтому после соединения точек $A_{3}$ и $B_{3}$ соотношения между потенциалами таковы: $\phi_{A3} > \phi_{B3}; \phi_{A3} < \phi_{A1}; \phi_{A3} < \phi_{A2}; \phi_{B3} > \phi_{B2}; \phi_{B3} > \phi_{B2}$. Разности потенциалов между точками $A_{1}$ и $B_{1}$, $A_{2}$ и $B_{2}$ уменьшаются из-за перераспределения токов в цепи. Если сопротивления проводников $A_{1}A_{2}, B_{1}B_{2}, A_{3}B_{3}$ пренебрежимо малы, то потенциалы всех шести отмеченных на рисунке точек сравняются. При этом исчезнут токи через резисторы на участках $A_{1}B_{1}, A_{2}B_{2}$.