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【附录11】陈勘凯:无限电阻网络问题的“自相似性”解法

(2014-09-26 09:15:16)
分类: 2011年第四期

在《跨学科研究活动》辅导课上我学习了《分形与分维》,“自相似性”是分形的一个特征。当时刘老师向我们展示了具有自相似性的“姜饼人”,在我脑海里留下了深刻的印象。继而刘老师又举了两个自相似的“连分数”与“连根式”,要求我们求值。

【附录11】陈勘凯:无限电阻网络问题的“自相似性”解法 【附录11】陈勘凯:无限电阻网络问题的“自相似性”解法

乍看之下束手无策,但不难看出它们都具有自相似性:它们的一部分都与整体相似,设整体的值为x,则分别有

x =1+【附录11】陈勘凯:无限电阻网络问题的“自相似性”解法 x=【附录11】陈勘凯:无限电阻网络问题的“自相似性”解法

这样就不难解出原式的值。

  当时见到这种解法,感到非常新鲜,没有想到最近有一道物理“难题”摆在了我的面前:

无限个阻值均为R的电阻按下图连接,问连接后的总电阻是多少?

【附录11】陈勘凯:无限电阻网络问题的“自相似性”解法

       A C  

A,B两点间电阻为X,则由自相似性,C,D两点间的电阻也是X。由并联电路欧姆定律,A,B两点的电阻X由

【附录11】陈勘凯:无限电阻网络问题的“自相似性”解法

       X-1 = -1 + (2+)-1 -1 = -1 + (2+)-1-1 = -1 + (2+)-1

确定,于是      X = (3 - 1) . 3 - 1) .3 - 1) .

许多同学往往将学科隔裂开来,无视跨学科的思想方法,从这道物理题的解题思想可以认识到,知识的应用很难划出疆界,把知识划地为牢是要不得的。

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