Номер 2, страница 154 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Электрические явления. Параграф 37. Электрическое сопротивление. Обсудить в классе - номер 2, страница 154.

Условие.

2. Почему вспомогательные части цепей (клеммы, контакты и т. д.) производят из меди, причём изготавливают данные элементы короткими и толстыми?

Решение.

Решение

Вспомогательные части электрических цепей, такие как клеммы и контакты, должны обладать как можно меньшим электрическим сопротивлением. Это необходимо, чтобы свести к минимуму потери энергии на их нагрев и падение напряжения на них, обеспечивая тем самым эффективную работу всей цепи. Электрическое сопротивление проводника ($\text{R}$) зависит от свойств материала и его геометрических размеров, что описывается формулой: $R = \rho \frac{l}{S}$, где $\rho$ – удельное электрическое сопротивление материала, $\text{l}$ – длина проводника, а $\text{S}$ – площадь его поперечного сечения.

Исходя из цели минимизировать сопротивление ($\text{R}$), выбор материала и формы элементов становится очевиден. Во-первых, используется медь, так как она является одним из лучших проводников с очень низким удельным сопротивлением ($\rho$). Это обеспечивает малые потери энергии при прохождении тока. Во-вторых, на сопротивление влияют геометрические параметры: оно прямо пропорционально длине ($\text{l}$) и обратно пропорционально площади поперечного сечения ($\text{S}$). Поэтому, чтобы сопротивление было минимальным, эти элементы делают короткими (уменьшая $\text{l}$) и толстыми (увеличивая $\text{S}$).

Ответ: Вспомогательные части цепей (клеммы, контакты) изготавливают из меди, потому что медь обладает очень низким удельным электрическим сопротивлением и является превосходным проводником. Их делают короткими и толстыми для того, чтобы максимально снизить их общее сопротивление. Согласно формуле $R = \rho \frac{l}{S}$, уменьшение длины ($\text{l}$) и увеличение площади поперечного сечения ($\text{S}$) проводника ведут к уменьшению его сопротивления. Это, в свою очередь, минимизирует потери энергии на нагрев и падение напряжения на этих элементах, повышая эффективность работы всей электрической цепи.