作者mantour.bbs@ptt.cc (朱子) 看板: physics
標題Re: [題目] 無窮網格電阻
時間批踢踢實業 (2008/04/06 Sun 12:46:06)
我覺得這個解法只要稍微modify一下就可以勉強接受
※ 引述《TellthEtRee (加蓋是一種藝術)》之銘言:
※ 引述《shmily000 (愛雪兒)》之銘言:
: [領域] 高中物理電流 (題目相關領域)
: [來源] 參考書 (課本習題、考古題、參考書...)
: [題目] 如下
: [瓶頸] 完全不懂 (寫寫自己的想法,方便大家為你解答)
: [_]_]_]_] 正方形無限大扁平導線網路
: [_]_]_]_] 每兩個相鄰交點間的金屬絲電阻都等於 r
: [_]_]_]_] 試証相鄰兩點接入電路時
: [_]_]_]_] 等效電路大小為 r/2
: [_]_]_]_]
1.先假設電路網最外圍一圈的每個點是接地的,下圖紅十字中央接電壓V/2
電流由中央進去,由無窮遠處流出
[_]_]_]_]
[_]_]_]_]
電流I由紅十字的中央進入時,四個方向分流都是 I/4
2.再來中央接電壓-V/2,電流由無窮遠處流入,中央流出
[_]_]_]_]
[_]_]_]_]
電流I從綠十字的中央出來時,四個分流也都是 I/4
3.
1.和2.疊加,
在這裡如果可以接受1.和2.在無窮遠處造成的電流大小相等,方向相反,
則疊加後在無窮遠的接地處是沒有電流進出的,形同沒有接地,電流由相鄰的
一點流入,另一點流出。
此時兩點間的電位差 V = r*I/2
因此此電路網(沒有接地),相鄰兩點間的等效電阻為 r/2
以上討論中的爭議處在於最後疊加起來時,無窮遠處的電流是否真的可以互相抵消
個人認為這個題目問題在於其實它對無窮大電路網的定義是不明的
因為要問一個無窮大電路網的電阻,應該要把它視為一個數列的極限,
也就是應該要定義電路網是怎麼往外加大的,才會有一個明確的答案
舉例來說 如果電路網是 3*6 , 4*8 , ... , n*2n 這樣加上去
和電路網是 n*n 加上去,都是無窮大,但是對稱性就一定不一樣
如果是前者,那上面討論中假設的四個方向電流一樣的對稱性就不一定會成立
(應該不會成立吧)
而且我認為這兩種情況最後取極限的電阻應該是不一樣的
有人有興趣算看看嗎?
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◆ From: 218.169.238.35
推 deo2000:一開始的假設就違反KCL了 04/06 10:56
→ TellthEtRee:沒錯@@ 每次學生問這題我都覺得有點虛...但問一下其他 04/06 11:12
→ TellthEtRee:高中物理老師也是都這樣解..學生只要有答也不會多問了 04/06 11:14
→ TellthEtRee:還望請各位前輩提供比較嚴謹的解法^^ 04/06 11:16
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◆ From: 61.57.65.20
※ 編輯: mantour 來自: 61.57.65.20 (04/06 12:42)
推 eddycurrent:為什麼能假設外圍每一點都接地?電流怎麼有無窮遠處? 04/06 12:45