Номер 1, страница 53 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Электрические явления. Самостоятельные работы. СР-43. Реостаты. Вариант 2 - номер 1, страница 53.

Условие.

1. Какую проволоку лучше использовать для изготовления реостата: серебряную, медную, алюминиевую или никелиновую?

Ответ поясните.

Решение.

1. Для изготовления реостата лучше всего использовать никелиновую проволоку. Реостат — это прибор, основная задача которого — создавать в электрической цепи значительное и регулируемое сопротивление. Сопротивление проводника $\text{R}$ определяется его геометрическими размерами (длиной $\text{l}$ и площадью поперечного сечения $\text{S}$) и материалом (удельным электрическим сопротивлением $\rho$) по формуле: $R = \rho \frac{l}{S}$.

Чтобы реостат имел большое сопротивление при компактных размерах (то есть при умеренной длине $\text{l}$ и достаточной толщине $\text{S}$, чтобы проволока не перегревалась и не была хрупкой), материал проволоки должен обладать высоким удельным сопротивлением $\rho$.

Сравним удельные сопротивления предложенных материалов: у серебра $\rho \approx 0,016 \frac{Ом \cdot мм^2}{м}$, у меди $\rho \approx 0,017 \frac{Ом \cdot мм^2}{м}$, у алюминия $\rho \approx 0,028 \frac{Ом \cdot мм^2}{м}$, а у никелина $\rho \approx 0,40 \frac{Ом \cdot мм^2}{м}$.

Как видно, удельное сопротивление никелина в десятки раз превышает удельное сопротивление серебра, меди и алюминия. Эти три металла являются отличными проводниками и используются для изготовления соединительных проводов, где требуется минимальное сопротивление. Использование их для реостата потребовало бы создания очень длинной или очень тонкой проволоки, что непрактично. Никелин же, как сплав с высоким сопротивлением, позволяет создать реостат нужного номинала из проволоки разумной длины и толщины. Важным преимуществом никелина также является малая зависимость его сопротивления от температуры, что обеспечивает стабильность работы реостата при нагревании.

Ответ: Для изготовления реостата лучше использовать никелиновую проволоку, поскольку она обладает высоким удельным электрическим сопротивлением.