Номер 4, страница 105 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Контрольные работы. КР-3. Электрический ток. Вариант 4 - номер 4, страница 105.

Условие.

4. Электрический кипятильник включён в сеть с напряжением $220\text{ В}$. Чему равна сила тока в спирали кипятильника, если она сделана из нихромовой проволоки длиной $5\text{ м}$ и площадью поперечного сечения $0,1\text{ мм}^2$?

Решение.

Дано:

Напряжение, $U = 220$ В

Длина нихромовой проволоки, $l = 5$ м

Площадь поперечного сечения, $S = 0,1$ мм²

Удельное сопротивление нихрома (справочная величина), $\rho = 1,1 \cdot 10^{-6}$ Ом·м

Перевод величин в систему СИ:

Площадь поперечного сечения $\text{S}$ нужно перевести из квадратных миллиметров (мм²) в квадратные метры (м²).

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

Найти:

Силу тока, $\text{I}$

Решение:

1. Для определения силы тока в спирали кипятильника воспользуемся законом Ома для участка цепи:

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

где $\text{U}$ — напряжение сети, а $\text{R}$ — электрическое сопротивление спирали.

2. Сопротивление спирали, изготовленной из однородной проволоки, можно рассчитать по формуле:

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

где $\rho$ — удельное сопротивление материала проволоки, $\text{l}$ — ее длина, а $\text{S}$ — площадь поперечного сечения.

3. Подставим числовые значения в формулу для расчета сопротивления:

$R = 1,1 \cdot 10^{-6} \text{ Ом} \cdot \text{м} \cdot \frac{5 \text{ м}}{1 \cdot 10^{-7} \text{ м}^2} = 5,5 \cdot 10^1 \text{ Ом} = 55 \text{ Ом}$

4. Теперь, зная сопротивление спирали, можем найти силу тока, подставив значения в закон Ома:

$I = \frac{220 \text{ В}}{55 \text{ Ом}} = 4 \text{ А}$

Ответ: сила тока в спирали кипятильника равна 4 А.