Question

7. На концах медного провода длиной 5 м и площадью поперечного сечения 0,4 мм2 поддерживается напряжение 1 В. Определить число электронов, проходящих за 1 с через поперечное сечение этого проводника, и напряженность электрического поля. 8. Электродвижущая сила элемента и его внутреннее сопротивление равны соответственно 1,6 В и 0,5 Ом. Каков коэффициент полезного действия элемента, если напряжение на внешнем участке цепи равно 0,4 В? 9. Две группы из трех последовательно соединенных элементов включены параллельно. ЭДС каждого элемента равна 1,2 В, внутреннее сопротивление составляет 0,2 Ом. Полученная батарея замкнута на внешнее сопротивление 1,5 Ом. Найти силу тока во внешней цепи.

Answer 1

Ответ:

ответ смотри на фотографии, дай пожалуйста лучший ответ(корону)

Answer 2

7. Чтобы найти число электронов, проходящих через поперечное сечение проводника, воспользуемся формулой для вычисления заряда, протекающего через проводник:

Q = I * t,

где Q - заряд (в количестве кулона), I - сила тока (в амперах), t - время (в секундах).

Сначала найдем силу тока, используя закон Ома:

U = I * R,

где U - напряжение (в вольтах), R - сопротивление проводника (в омах).

R можно найти, используя формулу для сопротивления проводника:

R = ρ * (L / A),

где ρ - удельное сопротивление материала проводника (для меди примерно 1.68 x 10^-8 Ом·м), L - длина проводника (в метрах), A - площадь поперечного сечения проводника (в квадратных метрах).

Теперь можем найти силу тока:

R = (1.68 x 10^-8 Ом·м) * (5 м / 0.4 x 10^-6 м^2) = 0.21 Ом.

U = 1 В, R = 0.21 Ом.

I = U / R = 1 В / 0.21 Ом ≈ 4.76 А.

Теперь можем найти заряд, проходящий через проводник за 1 секунду:

Q = I * t = 4.76 А * 1 с = 4.76 Кл.

Чтобы найти количество электронов, заметим, что 1 кулон заряда соответствует примерно 6.242 x 10^18 электронам. Таким образом, количество электронов, проходящих через поперечное сечение проводника за 1 секунду, составляет:

4.76 Кл * 6.242 x 10^18 электронов/Кл ≈ 2.97 x 10^19 электронов.

8. Коэффициент полезного действия (КПД) элемента определяется как отношение полезной работы к всей подводимой энергии. В данном случае, полезная работа - это работа на внешнем участке цепи, а вся подводимая энергия равна электродвижущей силе (ЭДС) элемента.

ЭДС элемента = 1,6 В, Внутреннее сопротивление элемента = 0,5 Ом, Напряжение на внешнем участке цепи = 0,4 В.

Полезная работа элемента:

Полезная работа = (ЭДС - Напряжение на внешнем участке) * Ток.

Сначала найдем ток:

U = I * R,

0,4 В = I * 0,5 Ом, I = 0,4 В / 0,5 Ом = 0,8 А.

Теперь найдем полезную работу:

Полезная работа = (1,6 В - 0,4 В) * 0,8 А = 1,2 В * 0,8 А = 0,96 Дж.

Теперь найдем всю подводимую энергию (работу):

Подводимая энергия = ЭДС * Ток,

Подводимая энергия = 1,6 В * 0,8 А = 1,28 Дж.

Теперь можем найти КПД:

КПД = (Полезная работа / Подводимая энергия) * 100%,

КПД = (0,96 Дж / 1,28 Дж) * 100% ≈ 75%.

9. Сначала найдем сопротивление одного элемента в группе:

Сопротивление элемента = Внутреннее сопротивление = 0,2 Ом.

Теперь найдем эквивалентное сопротивление одной группы (трех элементов), подключенной параллельно:

1 / R_группы = 1 / (0,2 Ом) + 1 / (0,2 Ом) + 1 / (0,2 Ом) = 3 / (0,2 Ом) = 15 Ом.

Теперь у нас есть эквивалентное сопротивление одной группы элементов. Батарея замкнута на внешнее сопротивление 1,5 Ом, которое подключено параллельно к эквивалентному сопротивлению группы элементов. Для суммирования сопротивлений внешнего участка и группы элементов, используем формулу для параллельных сопротивлений:

1 / R_общее = 1 / R_группы + 1 / R_внешнее,

1 / R_общее = 1 / 15 Ом + 1 / 1,5 Ом = 0,0667 Ом + 0,6667 Ом = 0,7334 Ом.

Теперь найдем общее эквивалентное сопротивление:

R_общее = 1 / (0,7334 Ом) ≈ 1,363 Ом.

Теперь, используя закон Ома, найдем силу тока во внешней цепи:

U = I * R_общее,

0,4 В = I * 1,363 Ом,

I = 0,4 В / 1,363 Ом ≈ 0,293 А.

Сила тока во внешней цепи составляет приближенно 0,293 А.