一个很难的初中物理题

如图,八根完全一样的电阻丝,电阻阻值均为R,依次连接构成一个正八边形,连接处接触良好并形成接线柱,任意两个接线柱之间都可以构成一个电阻。现用阻值忽略的导线每次将其中的任意两个接线柱短接,利用上述方法得到的所有电阻中,最大值与最小值分别为?

一个很难的初中物理题

我们先说答案的解析:要想使电阻最大就要使两条支路中的电阻保持相对均衡且最大,共有八个电阻R,先是每条支路4个R串联,其中一个支路上短接一个R,就是4R跟3R并联,此时电阻最大为(12/7)R;要想电阻最小,两条支路不均衡且一个支路电阻最小,先是一条支路电阻为R,另一条支路7个R,短接6个R,就是每个支路1个R时,并联电阻最小,最小阻值为(1/2)R。

反正看了答案,答案是知道了,就是不知道为什么!

花了半天时间,不敢说好,起码能解释得通了,大家参考下:

假设两条支路电阻分别为R1、R2,

若R1不等于R2,

设R2-R1=X,则总阻值为:

一个很难的初中物理题

通过表达式我们看到:同时满足R1+R2小于等于7R,R1小于R2,在此基础上R1越大,被减数越大。R1、R2差值越小,减数越小。

R1只能去R、2R、3R三种情况,因此R1取3R的情况,表达式最大,此时R2只能取4R。相当于3R、4R电阻并联,此时电阻最大为(12/7)R。

要想阻值最小,R1取最小为R,R2与R1差值最大,R2取6R。此时总阻值为(6/7)R。

若R1等于R2,

则全部可能性为R、R,2R、2R,3R、3R。对应总电阻阻值为(1/2)R、R、(3/2)R。

综上所述:最大值为(12/7)R,最小值为(1/2)R。


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