Вариант 4, страница 82 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Самостоятельные работы. СР-8. Сила тока. Напряжение. Сопротивление. Закон Ома для участка цепи - страница 82.

Условие.

Вариант 4

1. Через спираль электроплитки за $2 \text{ мин}$ прошёл электрический заряд $6000 \text{ Кл}$. Какова сила тока в спирали?

2. Каково удельное сопротивление трамвайного провода, если его длина $10 \text{ км}$, площадь поперечного сечения $70 \text{ мм}^2$, а сопротивление $3,5 \text{ Ом}$?

3. Определите силу тока в лампочке, сопротивление которой $400 \text{ Ом}$, а напряжение на зажимах $120 \text{ В}$.

Решение.

1. Через спираль электроплитки за 2 мин прошёл электрический заряд 6000 Кл. Какова сила тока в спирали?
Дано:
$t = 2$ мин
$q = 6000$ Кл

Перевод в систему СИ:
$t = 2 \cdot 60 = 120$ с

Найти:

$\text{I}$ - ?

Решение

Сила тока $\text{I}$ — это физическая величина, равная отношению электрического заряда $\text{q}$, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения $\text{t}$.
Формула для вычисления силы тока:
$I = \frac{q}{t}$
Подставим данные значения в формулу:
$I = \frac{6000 \text{ Кл}}{120 \text{ с}} = 50 \text{ А}$
Ответ: сила тока в спирали равна 50 А.

2. Каково удельное сопротивление трамвайного провода, если его длина 10 км, площадь поперечного сечения 70 мм², а сопротивление 3,5 Ом?
Дано:
$l = 10$ км
$S = 70$ мм²
$R = 3,5$ Ом

Перевод в систему СИ:
$l = 10 \text{ км} = 10 \cdot 1000 \text{ м} = 10000 \text{ м}$
$S = 70 \text{ мм}^2 = 70 \cdot (10^{-3} \text{ м})^2 = 70 \cdot 10^{-6} \text{ м}^2 = 7 \cdot 10^{-5} \text{ м}^2$

Найти:

$\rho$ - ?

Решение

Сопротивление проводника $\text{R}$ зависит от его длины $\text{l}$, площади поперечного сечения $\text{S}$ и удельного сопротивления материала $\rho$ по формуле:
$R = \rho \frac{l}{S}$
Из этой формулы выразим удельное сопротивление $\rho$:
$\rho = \frac{R \cdot S}{l}$
Подставим числовые значения в систему СИ:
$\rho = \frac{3,5 \text{ Ом} \cdot 7 \cdot 10^{-5} \text{ м}^2}{10000 \text{ м}} = \frac{24,5 \cdot 10^{-5}}{10^4} \text{ Ом} \cdot \text{м} = 24,5 \cdot 10^{-9} \text{ Ом} \cdot \text{м} \approx 2,5 \cdot 10^{-8} \text{ Ом} \cdot \text{м}$
Ответ: удельное сопротивление трамвайного провода составляет $2,45 \cdot 10^{-8}$ Ом·м.

3. Определите силу тока в лампочке, сопротивление которой 400 Ом, а напряжение на зажимах 120 В.
Дано:
$R = 400$ Ом
$U = 120$ В

Найти:

$\text{I}$ - ?

Решение

Для определения силы тока воспользуемся законом Ома для участка цепи. Согласно этому закону, сила тока $\text{I}$ в проводнике прямо пропорциональна напряжению $\text{U}$ на его концах и обратно пропорциональна его сопротивлению $\text{R}$.
Формула закона Ома:
$I = \frac{U}{R}$
Подставим известные значения в формулу:
$I = \frac{120 \text{ В}}{400 \text{ Ом}} = 0,3 \text{ А}$
Ответ: сила тока в лампочке равна 0,3 А.