Номер 15.12, страница 72 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 15. Сила тока и напряжение. Закон Ома для участка цепи - номер 15.12, страница 72.

Условие.

15.12. Где используют проводники с малым удельным сопротивлением? Приведите примеры.

Решение.

Проводники с малым удельным сопротивлением — это материалы, которые обладают высокой электропроводностью, то есть оказывают малое сопротивление прохождению электрического тока. Их основное назначение — передача электрической энергии с минимальными потерями.

Сопротивление проводника $\text{R}$ прямо пропорционально его удельному сопротивлению $\rho$, длине $\text{l}$ и обратно пропорционально площади поперечного сечения $\text{S}$. Эта зависимость выражается формулой:

$R = \rho \frac{l}{S}$

Из формулы видно, что для уменьшения сопротивления проводника и, следовательно, для снижения потерь энергии на его нагрев (согласно закону Джоуля-Ленца $Q = I^2Rt$), необходимо использовать материалы с как можно меньшим значением удельного сопротивления $\rho$.

Поэтому проводники с малым удельным сопротивлением применяются везде, где необходимо эффективно передавать электрический ток. Вот несколько примеров:

1. Электропроводка и линии электропередачи (ЛЭП). Все провода, используемые для передачи электроэнергии от электростанций к потребителям, а также проводка внутри зданий, изготавливаются из материалов с низким удельным сопротивлением, чаще всего из меди или алюминия. Это позволяет минимизировать потери энергии при транспортировке на большие расстояния.

2. Обмотки электрических машин и трансформаторов. В электродвигателях, генераторах и трансформаторах используются катушки с большим количеством витков провода. Чтобы через эти обмотки мог протекать значительный ток без сильного перегрева и потерь энергии, их изготавливают из медной проволоки.

3. Электронные компоненты. Соединительные дорожки на печатных платах, выводы микросхем и других радиоэлементов, а также соединительные провода внутри приборов изготавливаются из металлов с высокой проводимостью (медь, серебро, золото) для обеспечения быстрой и надежной передачи электрических сигналов.

4. Соединительные кабели. Любые кабели, от силовых для подключения бытовой техники до кабелей для передачи данных (например, USB или HDMI), содержат токопроводящие жилы из материалов с малым удельным сопротивлением для качественной передачи энергии или информации.

Ответ: Проводники с малым удельным сопротивлением используются для изготовления любых элементов электрических цепей, предназначенных для передачи тока с минимальными потерями, таких как провода линий электропередачи, электропроводка в зданиях, обмотки электродвигателей и трансформаторов, соединительные кабели и дорожки на печатных платах. В качестве таких проводников чаще всего используют медь и алюминий.