Вариант 4, страница 80 - гдз по физике 10 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Электродинамика. Электрический ток в различных средах. Самостоятельная работа № 1. Электрический ток в различных средах - страница 80.

Условие.

Вариант 4

1. В процессе электролиза положительные ионы перенесли заряд 8 Кл и отрицательные ионы — также 8 Кл. Сколько времени был включён электрический ток, если сила тока была равна 2 А?

2. Как изменяется удельное сопротивление полупроводникового элемента электрической цепи при его нагревании?

1) уменьшается

2) увеличивается

3) не изменяется

4) может увеличиваться, а может уменьшаться

Решение.

1. В процессе электролиза положительные ионы перенесли заряд 8 Кл и отрицательные ионы — также 8 Кл. Сколько времени был включён электрический ток, если сила тока была равна 2 А?

Дано:

Заряд, перенесенный положительными ионами, $q_{+} = 8$ Кл

Заряд, перенесенный отрицательными ионами, $q_{-} = 8$ Кл

Сила тока, $I = 2$ А

Все данные представлены в системе СИ.

Найти:

Время протекания тока, $\text{t}$.

Решение:

Электрический ток в электролитах создается встречным движением положительных и отрицательных ионов. Общий заряд $\text{q}$, прошедший через поперечное сечение электролита за время $\text{t}$, равен сумме абсолютных величин зарядов, перенесенных ионами обоих знаков.

$q = q_{+} + q_{-}$

Подставим числовые значения из условия задачи:

$q = 8 \text{ Кл} + 8 \text{ Кл} = 16 \text{ Кл}$

Сила тока по определению — это физическая величина, равная отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения.

$I = \frac{q}{t}$

Из этой формулы выразим время $\text{t}$:

$t = \frac{q}{I}$

Теперь подставим вычисленное значение общего заряда и данное значение силы тока:

$t = \frac{16 \text{ Кл}}{2 \text{ А}} = 8 \text{ с}$

Ответ: 8 с.

2. Как изменяется удельное сопротивление полупроводникового элемента электрической цепи при его нагревании?

Удельное сопротивление полупроводников сильно зависит от температуры. При нагревании полупроводника кинетическая энергия его атомов возрастает. Это приводит к разрыву ковалентных связей и, как следствие, к увеличению числа свободных носителей заряда — электронов и дырок. Увеличение концентрации свободных носителей заряда приводит к значительному увеличению электропроводности полупроводника, а значит, к уменьшению его удельного сопротивления. Эта зависимость является ключевым отличием полупроводников от металлов, у которых удельное сопротивление при нагревании растет.

Следовательно, при нагревании удельное сопротивление полупроводникового элемента уменьшается.

Ответ: 1) уменьшается.