Một hiệp hội gồm 4 điện trở mỗi 30ohms, làm thế nào người ta có thể lắp ráp chúng để bạn có được điện trở tương đương 18ohms?
Một hiệp hội gồm 4 điện trở mỗi 30ohms, làm thế nào người ta có thể lắp ráp chúng để bạn có được điện trở tương đương 18ohms?
Câu trả lời:
Rõ ràng để có được 18 ohms, bạn cần một số điện trở song song.
Vậy, bạn cần gì song song với điện trở 30 ohm để có được 18? Trả lời: 45 ohms.
Bây giờ, bạn có một vấn đề đơn giản hơn: làm thế nào để tạo ra 45 ohms từ ba điện trở 30 ohm. Đó là điều hiển nhiên!
Một số câu trả lời trước đó đã "cho bạn một con cá", nhưng "dạy bạn cách câu cá" sẽ hữu ích hơn trong IMO dài hạn.
Có một kỹ thuật tôi từng tìm thấy trong một cuốn sách lý thuyết đồ thị của Béla Bollobás ở tất cả các nơi. Hãy tưởng tượng có một mạng điện trở trong đó sơ đồ có thể được vẽ mà không có bất kỳ giao cắt nào. Sau đó, đối với một tiềm năng nhất định được áp dụng cho mạng, đo điện thế và dòng điện cho từng điện trở thành phần. Nếu bạn thay thế mỗi điện trở bằng một tấm điện trở mỏng V đơn vị cao và đơn vị I rộng (V = IR nên tỷ lệ khung hình là điện trở), hình chữ nhật sẽ lắp ráp thành một hình chữ nhật lớn có tỷ lệ khung hình là điện trở tương đương và mỗi điểm nối hiển thị lên như một đường ngang.
Điều này gợi ý cách tìm mạng điện trở: lấy bốn hình chữ nhật cao 30 đơn vị và rộng 1 đơn vị, và chúng tôi muốn tìm cách chia tỷ lệ hình chữ nhật và lắp ráp chúng thành một hình chữ nhật cao hơn 18 lần so với chiều rộng.
Để dễ hình dung hơn, vì tất cả các điện trở đều bằng nhau, chúng ta có thể thu nhỏ mọi thứ theo chiều dọc: vấn đề là tạo một hình chữ nhật 18:30 (nghĩa là 3: 5) trong bốn hình vuông. Để minh họa, tôi thấy tôi nghĩ rằng mọi kích thước hình chữ nhật và điện trở có thể bạn có thể thực hiện với bốn điện trở này, nhưng biết 3: 5 là kích thước mục tiêu có thể tăng tốc tìm kiếm.
(Chỉnh sửa: Tôi đã quên 1: 4, cho 7,5 và 120 Ohms.)
Điện trở tương đương là 30 lần tỷ lệ khung hình của hình chữ nhật. Không cần thực hiện bất kỳ loại giảm mạch nối tiếp / song song nào. Một phần thưởng thú vị là bằng cách xoay hình chữ nhật, bạn có được một mạch có điện trở là thời gian đối ứng 30 của mạch ban đầu.
Phương pháp hình chữ nhật có thể hơi hữu ích trong trường hợp mạng không thể giảm bằng cách sử dụng các phương trình chuỗi / song song, mặc dù tôi nghĩ rằng phương pháp này có thể được thực hiện bằng phép biến đổi delta-wye:
mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab
Đặt hai cái song song, cắt chúng thành 18R, sau đó ném phần còn lại vào thùng phụ tùng của bạn sau.
https://hackaday.com/2017/04/10/hackaday-trims-its-own-resistors/
Hoặc, giả sử chúng là điện trở 10%, tìm những cái ở mức thấp (27R) và đặt hai cái thành chuỗi, đặt nó song song với một 27R. Đặt cái cuối cùng vào thùng các bộ phận của bạn để sau.
mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab
mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab
Thay vì tìm kiếm điện trở 18 ohms, hãy tìm một dây dẫn có độ dẫn là 1/18 siemens .
Bạn có bốn dây dẫn của 1/30 siemens .
Khi bạn dẫn song song , độ dẫn của chúng chỉ đơn giản là thêm.
Việc đặt các dây dẫn trong chuỗi đòi hỏi một số phép toán khá phức tạp **, vì vậy, đảo ngược chúng trở lại thành các điện trở cho toán học đó, bởi vì các điện trở chuỗi chỉ đơn giản là thêm.
** 1 / (1 / C1 + 1 / C2) ... Nhìn có quen không?