Mạch vô hạn điện trở

Hình 1.3 bên dưới biểu diễn một mạng lưới vô hạn các điện trở với mỗi điện trở có trị số bằng r Ω. Xác định điện trở toàn phần giữa hai điểm A và B.

Trích đề International Physics Olympiad I (Warsaw, Ba Lan, 1967)

Hình 1.3 Một mạng vô hạn các điện trở

GIẢI

a) Giả sử cắt mạng tại C và D, gọi điện trở tương đương của mạng đã cắt phía bên phải C và D là R₀.

b) Bây giờ nối R₀ giữa C và D, ta có mạch điện như Hình 1.4 bên dưới.

Hình 1.4 Mạch điện tương đương với mạch ở Hình 1.3

Gọi R là điện trở tương đương của r và R₀ mắc song song.

Ta có

Vì mạng gồm một số vô hạn các ô đơn vị, nên thêm một ô hay lấy bớt một ô ra khỏi mạng không làm thay đổi điện trở toàn phần của mạng. Nghĩa là điện trở toàn phần khi cắt ngang AB bằng với điện trở toàn phần khi cắt ngang CD, tức là điện trở của mạng ở bên phải CD.

Do đó

Điện trở của mạng AB là 1,6r Ω. (Đáp số)