Номер 53.33, страница 190 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 53. Закон Ома. Глава 7. Электрические явления - номер 53.33, страница 190.

53.33 [1320] Определите напряжение на концах стального проводника длиной 140 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм², в котором сила тока 250 мА.

Дано:

Длина стального проводника $l = 140 \text{ см}$
Площадь поперечного сечения $S = 0.2 \text{ мм}^2$
Сила тока $I = 250 \text{ мА}$
Удельное сопротивление стали (справочное значение) $\rho = 0.12 \cdot 10^{-6} \text{ Ом} \cdot \text{м}$

Перевод в систему СИ:

$l = 140 \text{ см} = 1.4 \text{ м}$
$S = 0.2 \text{ мм}^2 = 0.2 \cdot (10^{-3} \text{ м})^2 = 0.2 \cdot 10^{-6} \text{ м}^2$
$I = 250 \text{ мА} = 250 \cdot 10^{-3} \text{ А} = 0.25 \text{ А}$

Найти:

Напряжение на концах проводника $U$.

Решение:

Напряжение на концах проводника можно найти, используя закон Ома для участка цепи: $U = I \cdot R$ где $I$ – сила тока, а $R$ – сопротивление проводника.

Сопротивление проводника зависит от его материала, длины и площади поперечного сечения и вычисляется по формуле: $R = \rho \frac{l}{S}$ где $\rho$ – удельное сопротивление материала (для стали возьмем справочное значение), $l$ – длина проводника, $S$ – площадь его поперечного сечения.

Подставим выражение для сопротивления $R$ в формулу закона Ома: $U = I \cdot (\rho \frac{l}{S})$

Теперь подставим числовые значения в систему СИ в полученную формулу и произведем вычисления.

Сначала рассчитаем сопротивление проводника: $R = 0.12 \cdot 10^{-6} \text{ Ом} \cdot \text{м} \cdot \frac{1.4 \text{ м}}{0.2 \cdot 10^{-6} \text{ м}^2} = \frac{0.12 \cdot 1.4}{0.2} \text{ Ом} = 0.84 \text{ Ом}$

Теперь рассчитаем напряжение: $U = 0.25 \text{ А} \cdot 0.84 \text{ Ом} = 0.21 \text{ В}$

Ответ: напряжение на концах стального проводника составляет $0.21 \text{ В}$.