Номер 4, страница 102 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Контрольные работы. КР-3. Электрический ток. Вариант 1 - номер 4, страница 102.

Условие.

4. Определите сопротивление алюминиевой проволоки длиной $150 \text{ см}$ и площадью поперечного сечения $0,1 \text{ мм}^2$. Каково напряжение на концах этой проволоки при силе тока $0,5 \text{ А}$?

Решение.

Дано:

Материал проволоки: алюминий
Длина проволоки, $l = 150 \text{ см}$
Площадь поперечного сечения, $S = 0,1 \text{ мм}^2$
Сила тока, $I = 0,5 \text{ А}$
Удельное сопротивление алюминия (табличное значение), $\rho = 2,8 \cdot 10^{-8} \text{ Ом} \cdot \text{м}$

$l = 150 \text{ см} = 1,5 \text{ м}$
$S = 0,1 \text{ мм}^2 = 0,1 \cdot (10^{-3} \text{ м})^2 = 0,1 \cdot 10^{-6} \text{ м}^2 = 10^{-7} \text{ м}^2$

Найти:

Сопротивление проволоки, $\text{R}$ - ?

Напряжение на концах проволоки, $\text{U}$ - ?

Решение:

Определение сопротивления алюминиевой проволоки

Сопротивление проводника зависит от его длины, площади поперечного сечения и материала. Оно рассчитывается по формуле:

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

где $\rho$ — удельное электрическое сопротивление материала, $\text{l}$ — длина проводника, $\text{S}$ — площадь поперечного сечения.

Подставим значения, переведенные в систему СИ:

$R = 2,8 \cdot 10^{-8} \text{ Ом} \cdot \text{м} \cdot \frac{1,5 \text{ м}}{10^{-7} \text{ м}^2} = \frac{2,8 \cdot 1,5}{1} \cdot \frac{10^{-8}}{10^{-7}} \text{ Ом} = 4,2 \cdot 10^{-1} \text{ Ом} = 0,42 \text{ Ом}$

Ответ: Сопротивление алюминиевой проволоки равно 0,42 Ом.

Определение напряжения на концах проволоки

Напряжение на концах проводника можно найти, используя закон Ома для участка цепи, который связывает напряжение, силу тока и сопротивление:

$U = I \cdot R$

где $\text{I}$ — сила тока, протекающего по проводнику, и $\text{R}$ — его сопротивление.

Подставим известные значения силы тока и вычисленное ранее значение сопротивления:

$U = 0,5 \text{ А} \cdot 0,42 \text{ Ом} = 0,21 \text{ В}$

Ответ: Напряжение на концах проволоки равно 0,21 В.