Номер 4, страница 103 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Контрольные работы. КР-3. Электрический ток. Вариант 2 - номер 4, страница 103.

Условие.

4. Сварочный аппарат присоединяют в сеть медными проводами длиной 100 м и площадью поперечного сечения 50 $мм^2$. Определите силу тока, если напряжение на них 4,25 В.

Решение.

Дано:

Материал проводов - медь
Длина проводов, $L = 100$ м
Площадь поперечного сечения, $S = 50$ мм²
Напряжение на проводах, $U = 4,25$ В
Удельное сопротивление меди (из справочных таблиц), $\rho \approx 1,7 \cdot 10^{-8}$ Ом·м

Переведем площадь поперечного сечения в систему СИ:
$S = 50 \text{ мм}^2 = 50 \cdot (10^{-3} \text{ м})^2 = 50 \cdot 10^{-6} \text{ м}^2 = 5 \cdot 10^{-5} \text{ м}^2$

Найти:

Силу тока, $\text{I}$

Решение:

Для определения силы тока воспользуемся законом Ома для участка цепи:

$I = \frac{U}{R}$

где $\text{I}$ - сила тока, $\text{U}$ - напряжение, а $\text{R}$ - сопротивление проводов.

Сопротивление проводов рассчитывается по формуле:

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

где $\rho$ - удельное сопротивление материала проводов (меди), $\text{L}$ - общая длина проводов, $\text{S}$ - площадь их поперечного сечения. В данном случае $\text{L}$ представляет собой суммарную длину двух проводов, по которым ток течет к аппарату и обратно.

Сначала вычислим сопротивление медных проводов:

$R = 1,7 \cdot 10^{-8} \ \mathrm{Ом \cdot м} \cdot \frac{100 \text{ м}}{50 \cdot 10^{-6} \text{ м}^2} = \frac{1,7 \cdot 10^{-6}}{50 \cdot 10^{-6}} \text{ Ом} = \frac{1,7}{50} \text{ Ом} = 0,034$ Ом.

Теперь, зная сопротивление, можем найти силу тока по закону Ома:

$I = \frac{4,25 \text{ В}}{0,034 \text{ Ом}} = 125$ А.

Ответ: сила тока равна 125 А.