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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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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 218.169.238.35
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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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 61.57.65.20
※ 編輯: mantour         來自: 61.57.65.20          (04/06 12:42)
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
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