Question

При замыкании клемм источника тока с ЭДС Е и внутренним сопротивлением 0,5 Ом проводником длиной 10м и массой 15г сила тока в цепи 2 А. Найдите ЭДС источника. Проводник сделан из алюминия. помогите пожалуйста!

Answer 1

Ответ: E≈10 В.

Объяснение:

Пусть R0 и R - соответственно внутреннее сопротивление источника и сопротивление проводника. По закону Ома, ток в цепи i=E/(R+R0), где E - эдс источника. Отсюда E=i*(R+R0), и так как по условию R0=0,5 Ом, то для решения задачи нам остаётся найти сопротивление проводника R. Но R=ρ*l/S, где ρ=0,0271 Ом*мм²/м - удельное сопротивление алюминия, l - длина проводника, S - площадь его поперечного сечения. По условию, l=10 м, и остаётся найти S. Масса одного погонного метра проводника m0=m/l, где m=15 г= 0,015 кг - масса проводника. Отсюда m0=0,015/10=0,0015 кг. Но m0=p*S*l, где p=2700 кг/м³ - плотность алюминия. Отсюда S=m0/(p*l)=0,0015/(2700*10) м²≈0,06 мм² и тогда R≈0,0271*10/0,06≈4,5 Ом. Отсюда E≈2*(0,5+4,5)=10 В.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Ома и закон сохранения энергии.

Сначала мы найдем общее сопротивление в цепи, учитывая внутреннее сопротивление и сопротивление проводника. Общее сопротивление (R) можно найти как сумму внутреннего сопротивления и сопротивления проводника:

R = Внутреннее сопротивление + Сопротивление проводника R = 0.5 Ом + Rпроводника

Сопротивление проводника можно найти, используя формулу:

Rпроводника = ρ * (L / S),

где ρ - удельное сопротивление материала проводника (для алюминия ρ = 2.82 * 10^(-8) Ом*м), L - длина проводника и S - площадь поперечного сечения проводника.

Масса проводника можно использовать для вычисления площади поперечного сечения проводника:

m = ρ * (L * S * ρ), S = m / (L * ρ).

Теперь мы можем заменить значение S в формуле для сопротивления проводника и выразить Rпроводника:

Rпроводника = ρ * (L / S) Rпроводника = ρ * (L / (m / (L * ρ))) Rпроводника = L^2 * ρ^2 / m

Теперь, когда у нас есть значение Rпроводника, мы можем вернуться к формуле для общего сопротивления и найти ЭДС источника (E):

R = 0.5 Ом + Rпроводника E = I * R

Давайте выполним вычисления:

Длина проводника (L) = 10 м Масса проводника (m) = 15 г = 0.015 кг Удельное сопротивление алюминия (ρ) = 2.82 * 10^(-8) Ом*м Ток в цепи (I) = 2 А Внутреннее сопротивление источника (Rвнутр) = 0.5 Ом

Вычислим площадь поперечного сечения проводника (S):

S = m / (L * ρ) S = 0.015 / (10 * 2.82 * 10^(-8)) S ≈ 531.92 м^2

Вычислим сопротивление проводника (Rпроводника):

Rпроводника = L^2 * ρ^2 / m Rпроводника = 10^2 * (2.82 * 10^(-8))^2 / 0.015 Rпроводника ≈ 0.336 Ом

Теперь найдем общее сопротивление (R):

R = 0.5 Ом + Rпроводника R ≈ 0.5 Ом + 0.336 Ом R ≈ 0.836 Ом

Наконец, найдем ЭДС источника (E):

E = I * R E = 2 * 0.836 E ≈ 1.672 В

Таким образом, ЭДС источника составляет примерно 1.672 В.