Question

ЭДС= 2 В, внутреннее сопротивление r = 0,5 Ом длина железного проводника ℓ = 6м для получения силы тока 1 А при замыкании цепи а) внешнее сопротивление в) площадь поперечного сечения проводника с) какой должен быть диаметр железного проводника?

Answer 1

Ответ:

a) Здесь эл/техника, а R-сопротивление:

I=ℰ(R+r) =>  

R=ℰ/I-r=2/1-0,5=1,5 Ом.

в)  

R=(ρ•ʟ)/S =>  

S=(ρ•ʟ)/R=0,4 мм².

c)

Здесь геометрия, а R-радиус:  

S=тт*R² =>

R=√(S/тт)=0,127...≈0,127 мм =>

D=2R=0,254 мм.

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи сначала нам нужно найти внешнее сопротивление цепи, а затем определить площадь поперечного сечения проводника и его диаметр.

1. Найдем внешнее сопротивление цепи (R_внеш) с использованием формулы для сопротивления цепи включения идеального источника ЭДС (E) внутреннего сопротивления (r) и внешнего сопротивления (R_внеш):

R_внеш = r + R

Где: E = 2 В (ЭДС) r = 0,5 Ом (внутреннее сопротивление) R_внеш - внешнее сопротивление цепи (которое нам нужно найти)

R_внеш = 0,5 Ом + R_внеш

2. Теперь, когда у нас есть внешнее сопротивление (R_внеш), мы можем использовать закон Ома (U = I * R), где U - напряжение, I - ток, и R - сопротивление, чтобы найти силу тока (I):

E = I * (R_внеш + r)

Подставим известные значения:

2 В = I * (R_внеш + 0,5 Ом)

Теперь мы можем найти I:

I = 2 В / (R_внеш + 0,5 Ом)

3. Поскольку нам нужно получить силу тока 1 А (I = 1 А), мы можем уравнять это значение с нашим найденным I и решить уравнение относительно R_внеш:

1 А = 2 В / (R_внеш + 0,5 Ом)

Теперь решим это уравнение:

1 А * (R_внеш + 0,5 Ом) = 2 В

R_внеш + 0,5 Ом = 2 В / 1 А = 2 Ом

R_внеш = 2 Ом - 0,5 Ом = 1,5 Ом

Таким образом, внешнее сопротивление цепи (R_внеш) составляет 1,5 Ом.

4. Теперь, чтобы найти площадь поперечного сечения проводника, мы можем использовать закон Ома и формулу для сопротивления проводника:

R = ρ * (L / A)

Где: R - сопротивление проводника (1,5 Ом) ρ - удельное сопротивление материала проводника (для железа) L - длина проводника (6 м) A - площадь поперечного сечения проводника (которую мы хотим найти)

Мы знаем, что удельное сопротивление железа (ρ) составляет около 9,71 x 10^-8 Ом∙м.

Подставим известные значения:

1,5 Ом = (9,71 x 10^-8 Ом∙м) * (6 м / A)

Теперь решим это уравнение относительно A:

A = (9,71 x 10^-8 Ом∙м) * (6 м) / 1,5 Ом

A ≈ 3,884 x 10^-7 м²

5. Теперь, чтобы найти диаметр проводника (d), мы можем использовать формулу для площади поперечного сечения проводника (A) и площади круга (πd²/4):

πd²/4 = A

Где: A - площадь поперечного сечения проводника (3,884 x 10^-7 м²) π - число π (приближенно 3,14159)

Теперь решим это уравнение относительно d:

d² = (4 * A) / π

d² = (4 * 3,884 x 10^-7 м²) / 3,14159

d² ≈ 4,935 x 10^-7 м²

d ≈ √(4,935 x 10^-7 м²)

d ≈ 0,0007 метра (или 0,7 миллиметра)

Таким образом, для получения силы тока 1 А при замыкании цепи с ЭДС 2 В, внутренним сопротивлением 0,5 Ом, и длиной железного проводника 6 м, диаметр железного проводника должен быть примерно 0,7 миллиметра.