Для решения этой задачи начнем с анализа электрической цепи.
Согласно условию задачи, у нас есть 3 последовательных резистора и 1 параллельный резистор. Обозначим сопротивление каждого резистора как \( R \).
Шаг 1: Определим эквивалентное сопротивление последовательного соединения
Когда резисторы соединены последовательно, общее (эквивалентное) сопротивление вычисляется по формуле:
\[ R_{\text{пос}} = R_1 + R_2 + R_3 \]
Так как у нас 3 резистора, имеющих одинаковое сопротивление \( R \):
\[ R_{\text{пос}} = R + R + R = 3R \]
Шаг 2: Определим эквивалентное сопротивление параллельного соединения
Для параллельного соединения сопротивление считается по формуле:
\[ \frac{1}{R_{\text{параллельное}}} = \frac{1}{R_a} + \frac{1}{R_b} \]
Здесь \( R_a \) и \( R_b \) — сопротивления резисторов, соединенных параллельно. В нашем случае один из резисторов уже соединен последовательно (сопротивление \( R_{\text{пос}} = 3R \)), а второй резистор будет иметь сопротивление \( R \):
\[ \frac{1}{R_{\text{параллельное}}} = \frac{1}{3R} + \frac{1}{R} \]
Чтобы сложить эти дроби, найдем общий знаменатель. Общий знаменатель здесь — \( 3R \):
\[ \frac{1}{R_{\text{параллельное}}} = \frac{1}{3R} + \frac{3}{3R} = \frac{4}{3R} \]
Теперь, обратим дробь, чтобы найти \( R_{\text{параллельное}} \):
\[ R_{\text{параллельное}} = \frac{3R}{4} \]
Шаг 3: Найдем общее сопротивление цепи
Теперь, у нас есть одно общее сопротивление для последовательной и параллельной части:
\[ R_{\text{общ}} = R_{\text{пос}} + R_{\text{параллельное}} = 3R + \frac{3R}{4} \]
Чтобы сложить эти сопротивления, представим \( 3R \) в виде дроби с общим знаменателем 4:
\[ 3R = \frac{12R}{4} \]
Теперь можем сложить:
\[ R_{\text{общ}} = \frac{12R}{4} + \frac{3R}{4} = \frac{15R}{4} \]
Шаг 4: Используем данное значение общего сопротивления
Дано, что общее сопротивление \( R_{\text{общ}} = 5 \, \Omega \):
\[ \frac{15R}{4} = 5 \]
Теперь, умножим обе стороны уравнения на 4:
\[ 15R = 20 \]
Теперь разделим обе стороны на 15:
\[ R = \frac{20}{15} = \frac{4}{3} \, \Omega \]
Ответ
Таким образом, сопротивление каждого резистора \( R \) равно \( \frac{4}{3} \, \Omega \).