Номер 254, страница 89 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

8 класс. Сила тока. Напряжение. Закон Ома для участка цепи - номер 254, страница 89.

Условие.

254. Медный и нихромовый проводники длиной по 10 м и сечением по 0,8 мм² соединены последовательно. Определите напряжение на каждом проводнике, если по ним идет ток 2 А.

Решение.

Дано:

Длина проводников, $L_{cu} = L_{ni} = L = 10$ м

Площадь поперечного сечения, $S_{cu} = S_{ni} = S = 0,8$ мм²

Сила тока, $I = 2$ А

Удельное сопротивление меди (справочное значение), $\rho_{cu} = 1,7 \cdot 10^{-8}$ Ом·м

Удельное сопротивление нихрома (справочное значение), $\rho_{ni} = 1,1 \cdot 10^{-6}$ Ом·м

$S = 0,8 \text{ мм}^2 = 0,8 \cdot 10^{-6} \text{ м}^2$

Найти:

Напряжение на медном проводнике, $U_{cu}$

Напряжение на нихромовом проводнике, $U_{ni}$

Решение:

Поскольку проводники соединены последовательно, сила тока в каждом из них одинакова. Для нахождения напряжения на каждом проводнике воспользуемся законом Ома для участка цепи: $U = I \cdot R$.

Сопротивление проводника вычисляется по формуле: $R = \\rho\frac{L}{S}$, где $\rho$ – удельное сопротивление материала, $\text{L}$ – длина проводника, а $\text{S}$ – площадь его поперечного сечения.

Напряжение на медном проводнике

Сначала рассчитаем сопротивление медного проводника ($R_{cu}$):

$R_{cu} = \rho_{cu} \frac{L}{S} = (1,7 \cdot 10^{-8} \text{ Ом} \cdot \text{м}) \cdot \frac{10 \text{ м}}{0,8 \cdot 10^{-6} \text{ м}^2} = \frac{1,7 \cdot 10^{-7}}{0,8 \cdot 10^{-6}} \text{ Ом} = 0,2125$ Ом.

Теперь найдем напряжение на медном проводнике ($U_{cu}$):

$U_{cu} = I \cdot R_{cu} = 2 \text{ А} \cdot 0,2125 \text{ Ом} = 0,425$ В.

Ответ: напряжение на медном проводнике равно 0,425 В.

Напряжение на нихромовом проводнике

Сначала рассчитаем сопротивление нихромового проводника ($R_{ni}$):

$R_{ni} = \rho_{ni} \frac{L}{S} = (1,1 \cdot 10^{-6} \text{ Ом} \cdot \text{м}) \cdot \frac{10 \text{ м}}{0,8 \cdot 10^{-6} \text{ м}^2} = \frac{1,1 \cdot 10^{-5}}{0,8 \cdot 10^{-6}} \text{ Ом} = 13,75$ Ом.

Теперь найдем напряжение на нихромовом проводнике ($U_{ni}$):

$U_{ni} = I \cdot R_{ni} = 2 \text{ А} \cdot 13,75 \text{ Ом} = 27,5$ В.

Ответ: напряжение на нихромовом проводнике равно 27,5 В.