Kvant
Bài toán Kvant

Lời giải bài toán M513, M514; F514, F521—F525

Bản dịch tự động sơ bộ, chất lượng thấp: có thể còn lỗi và câu chữ chưa tự nhiên. Bản này sẽ được thay bằng bản dịch tốt hơn. Bản gốc →

24

Lời giải bài toán
M513, M514, F514, F521—F525

M513. Chứng minh rằng tồn tại một số AA sao cho đồ thị của hàm số y=Asin⁡xy = A \sin x có ​​thể mô tả ít nhất 1978 ô vuông không tạo thành từng cặp. (Một hình vuông được gọi là nội tiếp nếu tất cả các đỉnh của nó đều thuộc đồ thị.)

Hình 1.

Hình 2.

Để điểm (x;y)(x; y) là đỉnh của hình vuông nội tiếp trong đồ thị Γ\Gamma tâm O=(0;0)O = (0; 0) thì điều kiện (x;y)∈Γ(x; y) \in \Gamma và (−y;x)∈Γ(-y; x) \in \Gamma là đủ, tức là các điều kiện

y=Asin⁡x,−x=Asin⁡y;y = A \sin x, -x = A \sin y;

trong trường hợp này, (−x;−y)∈Γ(-x; -y) \in \Gamma và (y;−x)∈Γ(y; -x) \in \Gamma, vì OO là tâm đối xứng của đồ thị Γ\Gamma (Hình 1; hàm y=Asin⁡xy = A \sin x là số lẻ). Như vậy, mỗi nghiệm của phương trình

sin⁡(Asin⁡x)=−xA,x>0,y=Asin⁡x>0\sin (A \sin x) = -\frac{x}{A}, x > 0, y = A \sin x > 0 (1)

tương ứng với một hình vuông nội tiếp có tâm OO. Hãy chứng minh rằng với AA lớn, phương trình này có nhiều nghiệm.

Trên mỗi phân đoạn x∈[2πk;2πk+π/2]x \in [2\pi k; 2\pi k + \pi/2] các giá trị y=Asin⁡xy = A \sin x tăng từ 0 lên AA; trên mỗi đoạn x∈[2πk+π/2;2πk+π]x \in [2\pi k + \pi/2; 2\pi k + \pi] giảm từ AA xuống 0 (Hình 2; k=1,2,…k = 1, 2, \dots). Hãy lấy A=2πnA = 2\pi n. Khi đó các giá trị z=sin⁡yz = \sin y tại yy, thay đổi từ 0 thành AA, chạy qua đoạn [−1;1][-1; 1] 2n2n lần (lần “chạy” này bắt đầu và kết thúc tại z=0z = 0, Đặt k<nk < n. Khi đó trên mỗi đoạn [2πk;2πk+π/2][2\pi k; 2\pi k + \pi/2] và [2πk+π/2;2πk+π][2\pi k + \pi/2; 2\pi k + \pi] phương trình (1) sẽ có 2n2n căn - đối với mỗi lần chuyển đổi zz từ 0 đến (−1)(-1) và ngược lại, đồ thị z=sin⁡(Asin⁡x)z = \sin (A \sin x) cắt đường thẳng z=−xAz = -\frac{x}{A} 2n2n lần, vì ∣x/A∣<1|x/A| < 1 tại 0≤x≤2πk+π<A0 \leq x \leq 2\pi k + \pi < A và trong phương trình tổng (1) sẽ có 4n24n^2 căn (k=0,1,…,n−1k = 0, 1, \dots, n - 1).

Để đảm bảo rằng hình vuông không mang tính xây dựng theo từng cặp, chúng ta chỉ lấy x∈[0;π/2]x \in [0; \pi/2]. Đối với A>1978πA > 1978\pi, phương trình (1) sẽ có đoạn này có ít nhất 1978 nghiệm và càng nhiều xx thì càng có nhiều y=Asin⁡xy = A \sin x và x2+y2\sqrt{x^2 + y^2}; Điều này có nghĩa là tất cả các ô vuông 1978 tương ứng đều không mang tính xây dựng.

Một cái khác, hình học hơn lời giải bài toán M513 có thể thu được dựa trên việc xem xét sau: xoay đồ thị Γ\Gamma của hàm y=Asin⁡xy = A \sin x bằng 90∘90^\circ quanh điểm OO. Khi đó, bất kỳ điểm giao nhau nào của đồ thị Γ\Gamma và đồ thị xoay Γ′\Gamma' (ngoại trừ OO) đóng vai trò là đỉnh của hình vuông có tâm OO nội tiếp tại Γ\Gamma.

Lưu ý rằng tất cả các hình vuông được thảo luận trong các giải pháp của chúng tôi đều có tâm đối xứng tại điểm OO. Rõ ràng, bất kỳ hình vuông nào nội tiếp Γ\Gamma đều có tâm đối xứng tại một trong các điểm (2πn;0)(2\pi n; 0) (tức là tại một trong các tâm đối xứng của đồ thị Γ\Gamma); cố gắng chứng minh điều đó

N. Vasiliev

M514. Chứng minh rằng tồn tại một dãy thao tác cực đại (xn)(x_n) sao cho với mọi mm và kk riêng biệt thì bất đẳng thức đúng

∣xm−xk∣≥∣m−k∣−1.|x_m - x_k| \geq |m - k|^{-1}.

Chúng tôi sẽ trình bày hai lời giải bài toán, để người đọc đánh giá ưu và nhược điểm của mỗi loại.

Lưu ý rằng việc xây dựng một chuỗi giới hạn (xn)(x_n) thỏa mãn (1) cho ε=1/10\varepsilon = 1/10 là đủ. Trong trường hợp này, điều cần thiết là các thành viên của dãy có số khác nhau 1, khác nhau ít nhất 1/101/10, các thành viên khác nhau bởi -

26

  1. mật mã của chữ số 0 là chữ số 0;
  2. bất kỳ chữ số nào cũng có thể được xây dựng lại một cách duy nhất (“được giải mã”) bằng chữ số của nó;
  3. nếu các chữ số của hai chữ số liền kề nhau thì m. đ. khác nhau 1 hoặc 9 thì các số đó không liền kề nhau.

Chúng ta hãy biểu thị chuỗi được mã hóa bằng (yn)(y_n). Chúng ta hãy chứng minh rằng dãy (yn)(y_n) sao cho với mọi mm và kk bất đẳng thức thì bất đẳng thức

∣ym−yk∣⋅∣m−k∣≥1/100.|y_m - y_k| \cdot |m - k| \geq 1/100.

Đặt m>km > k, m=al…a1‾m = \overline{a_l \dots a_1}, k=bl…b1‾k = \overline{b_l \dots b_1} (chúng ta luôn có thể giả sử rằng kk có cùng số chữ số như mm, thêm, nếu cần, số kk ở bên trái với một số số 0 nhất định; trong trường hợp này, theo 1) số yky_k sẽ được điền bằng các số 0 ở bên phải).

Đặt ym=0y_m = 0, α1…αs−1αs…αl‾\overline{\alpha_1 \dots \alpha_{s-1} \alpha_s \dots \alpha_l}, yk=0y_k = 0, β1…βs−1βs…βl\beta_1 \dots \beta_{s-1} \beta_s \dots \beta_l,

và ym−yk=0y_m - y_k = 0, 0…00 \dots 0? …?

(Chúng tôi tin rằng ym>yky_m > y_k; dấu hoa thị * biểu thị chữ số có nghĩa đầu tiên, dấu hiệu? - bất kỳ số nào bạn thích.) Sau đó, ∣ym−yk∣≥10−s|y_m - y_k| \geq 10^{-s}. Bây giờ chúng ta so sánh các số mm và ss. Để làm điều này, hãy so sánh các số α1…αs−1‾\overline{\alpha_1 \dots \alpha_{s-1}} và β1…βs−1‾\overline{\beta_1 \dots \beta_{s-1}}. Vì khai triển của số ym−yky_m - y_k có số 0 sau dấu thập phân s−1s-1 nên hai số này giống nhau hoặc khác nhau 1.

Với tia 1. Nếu α1…αs−1‾=β1…βs−1‾\overline{\alpha_1 \dots \alpha_{s-1}} = \overline{\beta_1 \dots \beta_{s-1}} thì αs≠βs\alpha_s \neq \beta_s; Điều này có nghĩa là as≠βsa_s \neq \beta_s, từ đó ∣m−k∣≥10s−1|m - k| \geq 10^{s-1}, vì khi trừ kk từ mm, chúng ta nhận được một số khác 0 kết thúc bằng s−1s-1 0.

Với tia 2. Nếu α1…αs−1‾=β1…βs−1‾+1\overline{\alpha_1 \dots \alpha_{s-1}} = \overline{\beta_1 \dots \beta_{s-1}} + 1 thì các số αs−1\alpha_{s-1} và βs−1\beta_{s-1} liền kề nhau. Khi đó, theo thuộc tính 3), các chữ số as−1a_{s-1} và bs−1b_{s-1} không liền nhau, có nghĩa là trong phép khai triển thập phân của số m−km-k chữ số trong chữ số 10s−210^{s-2} không bằng 0, do đó ∣m−k∣≥10s−2|m - k| \geq 10^{s-2}.

Trong cả hai trường hợp ∣ym−yk∣⋅∣m−k∣≥10−2|y_m - y_k| \cdot |m - k| \geq 10^{-2}, đó là điều cần chứng minh.

Thứ hai lời giải. Chúng ta đặt xn=n2−anx_n = n\sqrt{2} - a_n, trong đó ana_n là số nguyên lớn nhất, không vượt quá n2n\sqrt{2}. Rõ ràng là 0<xn<10 < x_n < 1. Hãy để chúng tôi chứng minh điều đó cho bất kỳ m>k>1m > k > 1 nào

∣xm−xk∣⋅(m−k)>1/4,|x_m - x_k| \cdot (m - k) > 1/4,

nghĩa là dãy (4xn)(4x_n) bị loại trừ.

Hãy đánh giá sức mạnh của số lượng

∣xm−xk∣=∣(m−k)2−am−ak∣|x_m - x_k| = |(m - k)\sqrt{2} - a_m - a_k|

=∣2(m−k)2−(am−ak)∣∣(m−k)2+(am−ak)∣.= \frac{|2(m - k)^2 - (a_m - a_k)|}{|(m - k)\sqrt{2} + (a_m - a_k)|}.

Tử số là một số nguyên khác 0 (số 2\sqrt{2} là số vô tỷ) nên không nhỏ hơn 1. Mẫu số rất dễ ước tính, sử dụng thực tế là am<m2+ak>k2−1a_m < m\sqrt{2} + a_k > k\sqrt{2} - 1:

(m−k)2+(am−ak)<2(m−k)2+1<(m−k)(22+1)<4(m−k).(m - k)\sqrt{2} + (a_m - a_k) < 2(m - k)\sqrt{2} + 1 < (m - k)(2\sqrt{2} + 1) < 4(m - k).

Từ đây chúng ta nhận được ∣xm−xk∣>14(m−k)|x_m - x_k| > \frac{1}{4(m - k)}.

S. Konyakin, A. Kusherenko

27

F514. Vải dây cao su làm bằng zeug được làm bằng các sợi (dây) đàn hồi chắc chắn, chứa đầy cao su đàn hồi mềm. Các dây tạo thành một góc 2α với nhau (Hình 6). Một hình trụ mát được làm từ vải makoe và các nắp kim loại được gắn vào các đầu của hình trụ (Hình 7). Không khí được hút vào bên trong xi lanh. Trong các thí nghiệm, người ta đã thay thế rằng khi thêm không khí vào, hình trụ sẽ có một trong ba hình dạng như trong Hình 8. Hình dạng phụ thuộc vào góc 2α giữa các sợi ren. Giá trị uela nào tương ứng với dạng nào?

Hình 6.

Hình 7. Hình 8.

Bây giờ, hãy xem xét trạng thái cân bằng của một hình vuông trên khung vẽ từ cạnh l, “có thể nhìn thấy” ở một góc φ so với trục hình trụ, với φ ≤ 1. Hình vuông này chịu tác dụng bởi một lực ép ngang F₃ ≈ pl², và từ phía của phần còn lại của khung vẽ bởi một lực nằm ngang F₄ = 2Q₁l sin φ/2 ≈ Q₂lφ (Hình 9). Vì φ = l/R nên F₄ = Q₂l²/R.

Ở trạng thái cân bằng, F₃ = F₄, nghĩa là pl² = Q₂l²/R, từ đó Q₂ = pR = 2Q₁.

Lực Q₁ và Q₂ đại diện cho lực căng tương đương của sợi. Hãy tìm chúng, giả sử rằng lực căng của sợi dây bằng T, và cạnh của ô tạo thành bởi sợi dây bằng a. Dễ dàng nhận thấy khoảng cách theo phương ngang giữa các giao điểm của ren trong trường hợp này bằng 2a cos α, và khoảng cách theo phương thẳng đứng là 2a sin α. Điều này có nghĩa là trên mặt ngang của hình vuông tính từ cạnh l có n₁ = 2l/2a cos α = l/a cos α và ở mặt đứng có n₂ = l/a sin α ren. Cân bằng theo chiều dọc Q₁l của lực căng của ren, được ước tính, bằng n₁T cos(π/2 - α) = n₁T sin α = Tl tan α/a, ngang - Q₂l = n₂T cos α = Tl/a tan α (Hình 10).

Trong trường hợp bề mặt bậc hai, Q₂ = 2Q₁, do đó T/a tan α = 2T tan α/a, do đó tan²α = 1/2, α ≈ 35° 16′. Tại α > 35° 16′ bề mặt có hình dạng giống như trên Hình 8.6, và tại α < 35° 16′ - như trong Hình 8.8.

28

F521. Hình 11 cho thấy một phần quỹ đạo của phấn tốt, được ném dưới bề mặt về phía chân trời. Ở thùy A viên phấn có tốc độ bằng giá trị trục hoành là 20 m/s. Hỏi quả chanh di chuyển từ ngăn A sang ngăn B trong bao lâu?

Một vật được ném nghiêng một góc so với đường chân trời sẽ chuyển động với gia tốc đều bởi gia tốc rơi tự do gg; hình chiếu vận tốc của nó lên trục OXOX không đổi và hình chiếu vận tốc của nó lên trục thẳng đứng OYOY thay đổi theo thời gian theo định luật

vy=v0+gt,v_y = v_0 + gt,

trong đó g=−9,8 m/c2g = -9,8 \text{ m/c}^2 là hình chiếu của vectơ gg lên trục OYOY. Nếu t0t_0 là thời gian chuyển động của vật từ điểm A đến điểm B thì vBy=vAy+gt0v_{By} = v_{Ay} + gt_0, từ đâu

t0=vBy−vAyg=Δvyg.t_0 = \frac{v_{By} - v_{Ay}}{g} = \frac{\Delta v_y}{g}.

Do đó, để tìm t0t_0, bạn cần tìm sự thay đổi trong hình chiếu vận tốc của vật lên trục OYOY.

Các vectơ vAv_A và vBv_B của vận tốc của vật tại các điểm A và B có hướng tiếp tuyến với quỹ đạo của vật tại các điểm này. Hãy vẽ vectơ vAv_A theo tỷ lệ được chọn tùy ý và vẽ tiếp tuyến với quỹ đạo tại điểm B. Tìm hình chiếu vxv_x của vận tốc của vật lên trục OXOX tại điểm A và vẽ một đoạn có cùng độ dài trên một đường nằm ngang vẽ qua điểm B. Bây giờ hãy vẽ một đường thẳng đứng đi qua điểm cuối của đoạn bị hoãn, tìm vectơ vBv_B và hình chiếu của nó vByv_{By} để trục OYOY. Sau khi đo vAyv_{Ay} và vByv_{By} bằng thước, chúng tôi tìm thấy giá trị Δvy\Delta v_y (nó không phụ thuộc vào thang đo đã chọn) và sau đó là thời gian t0t_0 chuyển động của cơ thể từ điểm A đến điểm B.

Trong trường hợp của chúng tôi Δvy=∣vBy∣+∣vAy∣=33 (м/c)\Delta v_y = |v_{By}| + |v_{Ay}| = 33 \text{ (м/c)}, t0≈3,3 ct_0 \approx 3,3 \text{ c}.

I. Slobodetsky

F522. Giá ở hình 12 cho thấy k bảy biến moka có hướng U0=220 BU_0 = 220 \text{ B}. Hướng giữa các hạt A và B là gì?

Hãy vẽ sơ đồ vector chỉ hướng của mạch điện. Vectơ chỉ phương giữa các điểm A và B bằng tổng các vectơ chỉ phương trên tụ điện và điện trở, nghĩa là nó được biểu thị bằng đường chéo của hình chữ nhật dựng trên vectơ U⃗C\vec{U}_C và U⃗R\vec{U}_R (Hình 13):

Hình 12.

Hình 13.

U⃗ab=U⃗C+U⃗R;Uab=∣U⃗C+U⃗R∣=U0=220 B.\vec{U}_{ab} = \vec{U}_C + \vec{U}_R; \quad U_{ab} = |\vec{U}_C + \vec{U}_R| = U_0 = 220 \text{ B}.

Vectơ chỉ hướng giữa các điểm A và B bằng hiệu UCU_C và URU_R và do đó được biểu thị bằng một đường chéo khác của cùng một hình chữ nhật. Vì các đường chéo của một đường thẳng bằng nhau nên

UAB=Uab=220 B.U_{AB} = U_{ab} = 220 \text{ B}.

A. Zilberman

F523. Một viên đạn phát triển tại một điểm nhất định trên quỹ đạo của nó thành hai mảnh gỗ. Trong Hình 14, được thực hiện khi xác định tỷ lệ, các dấu thập đánh dấu lo-

Nếu khối lượng của các mảnh bằng mAm_A và mBm_B thì khoảng cách rAr_A và rBr_B từ các mảnh đến tâm khối tại mọi thời điểm phải sao cho

r2r1=m1m2=const.\frac{r_2}{r_1} = \frac{m_1}{m_2} = \text{const.}

29

Vỏ Zhenya và một trong các mảnh vỡ ở những khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau. Chúng ta hãy tìm vị trí của mảnh thứ hai theo tỉ số giữa các khoảnh khắc của thời gian, nếu biết rằng nó ở điểm B vào thời điểm mảnh thứ nhất ở điểm A. Mũi tên trong hình chỉ hướng của gia tốc rơi tự do. Mô tả phương pháp thi công.

Hình 14.

F524. Mô hình máy bay trực thăng, được mô tả với kích thước bằng 1/10, được giữ trong không khí bằng công suất momora 30 W. Mỗi bit là công suất tối thiểu của máy bay trực thăng được mô tả từ cùng chất liệu với mô hình?

Khối tâm của hệ chuyển động giống như một hạt có khối lượng M=m1+m2M=m_1+m_2 chuyển động khi chịu tác dụng của các lực tác dụng lên hệ. Trong trường hợp của chúng tôi, chỉ có trọng lực tác động lên hệ thống. Do đó, khối tâm của hệ tiếp tục chuyển động dọc theo cùng một parabol mà nó đã chuyển động trước khi lớp vỏ phát nổ.

Không khó để tìm được các vị trí liên tiếp của khối tâm. Từ hình vẽ cho thấy điểm a là đỉnh của parabol. Điều này xuất phát từ thực tế là các điểm trước và điểm tiếp theo nơi đặt bên ngoài (bb và b′b') nằm trên cùng một đường ngang. Do đó, sau khi đạn vỡ, khối tâm của hệ, sau những khoảng thời gian bằng nhau liên tiếp, xuất hiện trên cùng một đường nằm ngang với các điểm c, d, e, f, v.v.. Các điểm c′,d′,e′,f′c', d', e', f', v.v., tại đó có khối tâm, đối xứng với các điểm c, d, e, f, v.v. so với đường thẳng đứng đi qua điểm a.

Tại thời điểm các mảnh ở điểm A và B thì khối tâm của chúng ở điểm e′e'. Theo hình vẽ, người ta thấy rằng điểm e′e' chia đoạn AB thành các phần, độ dài của chúng có quan hệ với nhau là rA:rB=2:1r_A:r_B=2:1 (do đó, mA:mB=1:2m_A:m_B=1:2).

Để tìm vị trí của đoạn thứ hai sau những khoảng thời gian liên tiếp bằng nhau, chúng ta vẽ các đường thẳng đi qua các điểm A1A_1 và c′c', A2A_2 và d′d', A3A_3 và f′f', v.v. Trên các đường thẳng này từ điểm c′,d′,e′,f′c', d', e', f', v.v., chúng ta vẽ các đoạn có độ dài bằng 1/2∣A1c′∣1/2|A_1c'| tương ứng, 1/2∣A2d′∣1/2|A_2d'|, 1/2∣A3f′∣1/2|A_3f'|, v.v. Phần cuối của các đoạn này là các điểm B1B_1, B2B_2, B3B_3, v.v. - và cho biết vị trí của đoạn thứ hai phù hợp với các thời điểm.

Một chiếc trực thăng (hoặc mô hình) bay lơ lửng trên không nhờ phản lực xảy ra khi cánh quạt bị “ném” vào luồng không khí. Theo định luật III Newton, phản lực tác dụng lên máy bay trực thăng (lên cánh quạt) có giá trị tuyệt đối bằng lực tác dụng lên máy bay phản lực.

Chúng ta hãy biểu thị ρ\rho mật độ không khí, SS diện tích của máy bay phản lực và vv giá trị tuyệt đối của tốc độ máy bay phản lực. Sau đó, trong thời gian Δt\Delta t, cánh quạt được ném ra khỏi không khí SvΔtSv\Delta t với khối lượng m=ρSvΔtm=\rho Sv\Delta t, và động lượng của không khí thay đổi một lượng

Δp=mv=ρSv2Δt.\Delta p=mv=\rho Sv^2\Delta t.

Theo định luật II của Newton, một lực FF tác dụng lên các vivis sao cho giá trị tuyệt đối của nó bằng

F=ΔPΔt=ρSv2.F=\frac{\Delta P}{\Delta t}=\rho Sv^2.

Lực tuyệt đối tương tự tác dụng lên trực thăng. Để trực thăng tiếp tục ở trên không, FF phải bằng giá trị tuyệt đối MgMg của lực hấp dẫn tác dụng lên trực thăng:

ρSv2=Mg.\rho Sv^2=Mg.

Công suất NN của lực đẩy bằng năng lượng truyền vào không khí trong 1 giây:

N=mv22Δt=ρSv32.N=\frac{mv^2}{2\Delta t}=\frac{\rho Sv^3}{2}.

Thay vào (*) v=MgρSv=\sqrt{\frac{Mg}{\rho S}}, ta được

N=12MgMgρS.N=\frac{1}{2}Mg\sqrt{\frac{Mg}{\rho S}}.

Vì khối lượng MM của máy bay trực thăng tỷ lệ thuận với thể tích của nó, tức là lập phương có kích thước tuyến tính M∼L3M \sim L^3 và S∼L2S \sim L^2, nên

30

từ (**) ta có:

N∼L7/2.N \sim L^{7/2}.

Điều này có nghĩa là tỷ số công suất động cơ của máy bay trực thăng và mô hình phải bằng tỷ số kích thước tuyến tính của chúng với công suất 7/2, nghĩa là

NNмод=(LLмод)7/2.\frac{N}{N_{\text{мод}}} = \left( \frac{L}{L_{\text{мод}}} \right)^{7/2}.

Từ đây

N=Nмод⋅107/2≈95 кВт.N = N_{\text{мод}} \cdot 10^{7/2} \approx 95 \text{ кВт}.

F525. Khi dòng điện tăng, hướng phóng hồ quang qua khe phóng điện sẽ giảm, có xu hướng đạt đến một giá trị không đổi nhất định ở dòng điện cao. Hồ quang được mắc nối tiếp với một số điện trở dằn. Đặc tính dòng điện-điện áp của một mạch điện được thể hiện trên Hình 15. 1) Hãy xây dựng đặc tính dòng điện-điện áp của một hồ quang không có điện trở dằn. 2) Sử dụng biểu đồ thu được, chúng ta xác định điện trở tối đa của điện trở chấn lưu mà tại đó hồ quang có thể cháy theo hướng của nguồn U=85 ВU=85 \text{ В}.

Hình 15.

Hình 16.

  1. Điện áp UU ở đầu vào hệ thống bằng tổng hướng UдU_{\text{д}} trên khe phóng điện hồ quang và hướng URU_R trên điện trở. Vì UR=1RU_R=1R, trong đó II là dòng điện trong mạch, thì

U(I)=Uд(I)+1R.U(I)=U_{\text{д}}(I)+1R.

Giá trị Uд(I)U_{\text{д}}(I) giảm khi II tăng và ở giá trị hiện tại cao, nó có xu hướng đạt đến một giá trị không đổi nào đó U0U_0. Điều này có nghĩa là ở dòng điện cao sự phụ thuộc U(I)U(I) trở thành tuyến tính -

U(I)=1R+U0,U(I)=1R+U_0,

Hơn nữa, tiếp tuyến của góc α\alpha của đồ thị trên với trục hiện tại bằng RR:

tgα=ΔUΔI=R.tg \alpha = \frac{\Delta U}{\Delta I} = R.

Từ Hình 15 có thể thấy rằng tại I>10I>10 A, đồ thị U(I)U(I) là một ví dụ thực tế về một đường thẳng. Theo hình ảnh có

R=80−5517,5≈1,4 (Ом).R = \frac{80-55}{17,5} \approx 1,4 \text{ (Ом)}.

Để xây dựng đặc tính dòng điện-điện áp của hồ quang, mỗi giá trị dòng điện IiI_i cần tìm giá trị Uд(Ii)=Ui−IiRU_{\text{д}}(I_i)=U_i-I_iR (các giá trị UiU_i, lấy từ biểu đồ, IiR=1,4IiI_iR=1,4 I_i). Đặc tính dòng điện-điện áp của hồ quang được thể hiện trên hình 16. 2) Hãy xác định điện trở cực đại RmaxR_{\text{max}} của điện trở dằn mà tại đó hồ quang có thể cháy theo hướng nguồn U=85 ВU=85 \text{ В}.

Trên biểu đồ Uд(I)U_{\text{д}}(I), chúng ta vẽ giới hạn tải U−1RU-1R (U=85 ВU=85 \text{ В}), tương ứng với các giá trị RR. Rõ ràng, giá trị RR càng lớn thì góc α\alpha giữa đường tải và trục hiện tại càng nhỏ. Nếu đường tải không có điểm chung với đồ thị Uд(I)U_{\text{д}}(I) thì việc đốt hồ quang là không thể. Do đó, rõ ràng điện trở cực đại RmaxR_{\text{max}} của điện trở tại đó hồ quang cháy tương ứng với điện áp tải chạm vào đồ thị Uд(I)U_{\text{д}}(I). Từ Hình 16, người ta thấy,

Rmax=ΔUΔI≈357=5 (Ом).R_{\text{max}} = \frac{\Delta U}{\Delta I} \approx \frac{35}{7} = 5 \text{ (Ом)}.

(Các điểm giao nhau của sơ bộ tải với đồ thị Uд(I)U_{\text{д}}(I) (ví dụ: các điểm aa và bb) xác định khả năng giá trị hiện tại và hướng trên hồ quang đối với một điện trở nhất định của điện trở chấn lưu. Điểm aa tương ứng với sự cháy hồ quang không ổn định và điểm bb tương ứng với ổn định.)