Номер 2, страница 52 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Электрические явления. Самостоятельные работы. СР-42. Примеры на расчёт сопротивления проводника, силы тока и напряжения. Вариант 2 - номер 2, страница 52.

Условие.

2. Электрический кипятильник включён в сеть 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 проволоки, $l = 5$ м

Площадь поперечного сечения, $S = 0,1 \text{ мм}^2$

Материал проволоки - нихром.

Удельное сопротивление нихрома (справочное значение), $\rho = 1,1 \cdot 10^{-6} \text{ Ом} \cdot \text{м}$

Перевод в СИ:
$U = 220$ В
$l = 5$ м
$S = 0,1 \text{ мм}^2 = 0,1 \cdot (10^{-3} \text{ м})^2 = 0,1 \cdot 10^{-6} \text{ м}^2 = 1 \cdot 10^{-7} \text{ м}^2$

Найти:

Силу тока, $\text{I}$

Решение:

Для нахождения силы тока $\text{I}$ в спирали кипятильника воспользуемся законом Ома для участка цепи:

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

где $\text{U}$ – напряжение в сети, а $\text{R}$ – сопротивление спирали кипятильника.

Сопротивление $\text{R}$ проводника зависит от его материала, длины и площади поперечного сечения и вычисляется по формуле:

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

где $\rho$ – удельное сопротивление материала (для нихрома $\rho = 1,1 \cdot 10^{-6} \text{ Ом} \cdot \text{м}$), $\text{l}$ – длина проводника, $\text{S}$ – площадь его поперечного сечения.

Подставим значения в систему СИ в формулу для сопротивления:

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

Теперь, зная сопротивление спирали, мы можем рассчитать силу тока, используя закон Ома:

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

Ответ: сила тока в спирали кипятильника равна 4 А.