Rezystory na ramionach ośmiościanu foremnego

Pole elektryczne i elektrostatyczne. Oddziaływania magnetyczne i siła elektrodynamiczna. Prąd stały i prąd zmienny.
Szustarol
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 63
Rejestracja: 10 mar 2018, o 18:11
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Polska
Podziękował: 12 razy
Pomógł: 1 raz

Rezystory na ramionach ośmiościanu foremnego

Post autor: Szustarol »

Witam!
Ponieważ tego typu zadania często pojawiają sie w tym dziale, postanowiłem na wakacjach trochę poćwiczyć.
Rezystory o takiej samej rezystancji są umieszczone na ramionach trójwymiarowej figury foremnej a napięcie przyłożone do sąsiednich wierzchołków.
Jestem w stanie samemu zrobić czworościan, sześciościan i sześcian, natomiast ośmiościan idzie mi wyjątkowo niedobrze i nie wiem jak mam się za to zabrać.
Podsyłam co już zrobiłem, czy ktoś mógłby to sprawdzić?
Czy to normalne, że w sześcianie wychodzi inna rezystancja zastępcza niż w sześciościanie?
(W sześcianie wyszło mi \(\displaystyle{ \frac{17}{24}R}\)- na zdjęciu mam źle napisane potem poprawiłem, w sześciościanie \(\displaystyle{ \frac{2}{5}R}\), w czworościanie \(\displaystyle{ \frac{1}{2}R}\)
To jest moje podejście do ośmiościanu (forum niestety ogranicza rozmiar zdjęć więc muszę wrzucać linki):

Kod: Zaznacz cały

https://i.imgur.com/xU7PMPp.jpg

To sześcian:

Kod: Zaznacz cały

https://i.imgur.com/QSDdalh.jpg

I sześciościan z czterościanem:
[url]https://i.imgur.com/pfeYZ0a.jpg[/url]
Ja wiem, że to pewnie pytanie godne podstawówki ale już z pół zeszytu dzisiaj rysowałem kwadraciki z napisem "R" i dalej nie wiem jak ugryźć ten problem.
Awatar użytkownika
kerajs
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 8585
Rejestracja: 17 maja 2013, o 10:23
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 307 razy
Pomógł: 3351 razy

Rezystory na ramionach ośmiościanu foremnego

Post autor: kerajs »

Szustarol pisze:Czy to normalne, że w sześcianie wychodzi inna rezystancja zastępcza niż w sześciościanie?
Sześcian to sześciościan (jedyny foremny) którego ściany są czworokątami.
Wszystkie sześciościany o czworokątnych ścianach będą miały identyczną rezystancję, gdyż będą miały taki sam schemat połączeń. Ale sześciościan może być zbudowany z:
6 trójkątów
5 trójkątów i pięciokąta
4 trójkątów i 2 czworokątów
3 trójkątów, 2 czworokątów i pięciokąta
2 trójkątów i 4 czworokątów
2 trójkątów, 2 czworokątów i 2 pięciokątów
Dlaczego każdy z nich miałby mieć tę samą rezystancję?
Ponadto, czy Twój sześciościan ze zdjęcia ma taką samą oporność zastępczą na zaciskach AB jask oporność zastępcza na zaciskach AD?
Szustarol pisze:I sześciościan z czterościanem:

Kod: Zaznacz cały

https://i.imgur.com/pfeYZ0a.jpg
Przypuszczam że w czworościanie skreśliłeś opornik z zacisków CD uważając że mostek jest w równowadze. Słusznie, lecz gdyby mostek nie był zrównoważony to dla tego opornika i dwóch niższych (na schemacie) zastosuj transfigurację gwiazda-trójkąt.
Jednak w sześciościanie masz piętrowy mostek. Skąd wiesz że możesz pominąć skreślone rezystory. Może do zrównoważenia mostku potrzebny byłby jeszcze rezystor ED?
Jeśli masz wątpliwości (lub schemat z innymi wartościami oporników) to rozstrzygają je dwie transfiguracje gwiazda-trójkąt: 1) opornik EC i dwa leżące pod nim , 2) opornik CD i dwa leżące nad nim.
Szustarol pisze:(W sześcianie wyszło mi \(\displaystyle{ \frac{17}{24}R}\)- na zdjęciu mam źle napisane potem poprawiłem,
...
To sześcian:

Kod: Zaznacz cały

https://i.imgur.com/QSDdalh.jpg
Dlaczego pierwszy schemat ma tylko 8 rezystorów zamiast 12?
Szustarol pisze:To jest moje podejście do ośmiościanu (forum niestety ogranicza rozmiar zdjęć więc muszę wrzucać linki):
[url]https://i.imgur.com/xU7PMPp.jpg[/url]
Nowy węzeł, uzyskany z przejścia trójkąt-gwiazda, nazwę N.
Proponuję tak wykonywać transfiguracje aby zmniejszać ilość rezystorów na schemacie. Np:
Trójkąt DEF przekształć w gwiazdę to jedna z gałęzi będzie szeregowo połączona z rezystorem FN więc je dodasz.
Teraz przekształć w gwiazdy trójkąty BCD i ACE a powstaną trzy nowe gałęzie z szeregowo połączonymi rezystorami które będzie można dodać.
Potem ostatnia transfiguracja gwiazdy (której środkiem jest N) w trójkąt i masz prosty schemat.
Szustarol
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 63
Rejestracja: 10 mar 2018, o 18:11
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Polska
Podziękował: 12 razy
Pomógł: 1 raz

Rezystory na ramionach ośmiościanu foremnego

Post autor: Szustarol »

kerajs pisze:Dlaczego pierwszy schemat ma tylko 8 rezystorów zamiast 12?
Przyjąłem, że skoro zaciski AG i AC (analogicznie BH i BD) są połączone rezystorem o takiej samej wartości, można najpierw dać jeden taki rezystor i z niego "wypuścić" punkty G i C (B i D). Czy to błędne założenie?

Faktycznie piętrowy mostek będzie miał inne wartości, to poprawie.
Co do połączenia ośmiościanu dzięki Twojemu wytłumaczeniu już sobie poradziłem, natomiast wciąż mam problem z połączeniem dwóch punktów nie będących sąsiadującymi.

Kod: Zaznacz cały

https://i.imgur.com/UrvztcA.jpg

W tym momencie się zatrzymuję, ponieważ nie ma żadnej gwiazdy czy trójkąta, które można byłoby przekształcić.

Na zagranicznych forach piszą coś o zastosowaniu symetrii. W jaki sposób myśleć o tych układach symetrycznie?
Awatar użytkownika
kerajs
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 8585
Rejestracja: 17 maja 2013, o 10:23
Płeć: Mężczyzna
Podziękował: 307 razy
Pomógł: 3351 razy

Rezystory na ramionach ośmiościanu foremnego

Post autor: kerajs »

Szustarol pisze:Przyjąłem, że skoro zaciski AG i AC (analogicznie BH i BD) są połączone rezystorem o takiej samej wartości, można najpierw dać jeden taki rezystor i z niego "wypuścić" punkty G i C (B i D). Czy to błędne założenie?
Narysuj pełny schemat 'sześcianu'. Czy z niego wynika możliwość pomięcia jakiejś gałęzi?

Generalnie, to unikałbym takich uproszczeń. Zbyt często okazują się błędne.

Szustarol pisze:Faktycznie piętrowy mostek będzie miał inne wartości, to poprawie.
Akurat tu takie przejście jest zasadne.
Ergo:
Generalnie, to unikałbym takich uproszczeń.
Szustarol pisze:mam problem z połączeniem dwóch punktów nie będących sąsiadującymi.

Kod: Zaznacz cały

https://i.imgur.com/UrvztcA.jpg

W tym momencie się zatrzymuję, ponieważ nie ma żadnej gwiazdy czy trójkąta, które można byłoby przekształcić.
Inaczej: Trójkąty CAB, CEF, DBF i DAE przekształć w gwiazdy z nowymi węzłami (odpowiednio) G, H, I i J. Powstaną gałęzie z połączonymi szeregowo rezystorami co zmniejszy ilość oporników do 8. Dwie gwiazdy o środkach w I oraz J transfiguruj na trójkąty co da równoległe gałęzie na węzłach GH, GD i DH, co umożliwi redukcję obwodu do 5 oporników. Dalej już umiesz.

Szustarol pisze:Na zagranicznych forach piszą coś o zastosowaniu symetrii. W jaki sposób myśleć o tych układach symetrycznie?
Wyrwane z kontekstu samo słowo symetria, może oznaczać różne rzeczy. Nawet nie próbuję zgadywać o czym tam pisano.
ODPOWIEDZ