2014-06-01
Проволочный каркас в виде тетраэдра ADCB подключен к источнику постоянного тока (рис.). Сопротивления всех ребер тетраэдра одинаковы.
Определите, исключение какого из ребер каркаса приведет к наибольшему изменению тока $I$ в цепи. Чему равно это максимальное изменение тока $\Delta I_{max}$? Сопротивлением подводящих проводов пренебречь.
Решение:
Общее сопротивление $R_{AB}$ каркаса легко вычисляется, учитывая, что по ребру CD из соображений симметрии ток не течет: $R_{AB}=R/2$, где $R$ - сопротивление каждого из ребер, поэтому
$I = 2U/R$,
где $U$ — поданное напряжение.
Изменить общий ток можно двумя способами: 1) убрать одно из ребер: AD, АС, ВС или BD - изменение тока при этом будет одинаковым; 2) убрать ребро АВ. В случае 1 изменение тока будет равно $\Delta I = - (2/5) U/R = -I/5$, в случае 2 общее сопротивление равно $R$, поэтому $\Delta I = - U/R = -I/2 = \Delta I_{max}$.