Question

До джерела живлення з ЕРС 4 В і внутрішнім опором 1 Ом під‘єднали резистор , виготовлений із константанового дроту площею поперечного перерізу 0,25 мм2. Визначити напругу на клемах джерела , якщо сила струму в колі 0,25 А . Чому дорівнює довжина дроту , який використали на виготовлення резистора?

Answer 1

Відповідь: Див. додаток

Пояснення:

Answer 2

Щоб визначити напругу на клемах джерела, спочатку потрібно визначити опір резистора. Опір резистора можна визначити за формулою:

R = ρ * (L / A)

де: - R - опір резистора, - ρ - специфічний опір матеріалу (у випадку константану, його значення становить близько 0,49 Ω * мм² / м), - L - довжина дроту, - A - площа поперечного перерізу дроту.

За умовою завдання, площа поперечного перерізу дроту дорівнює 0,25 мм². Тому, щоб визначити довжину дроту, можна перетворити формулу на наступний вигляд:

L = R * (A / ρ)

Відомо, що внутрішній опір джерела становить 1 Ом, а сила струму в колі дорівнює 0,25 А. Тому, за законом Ома, напруга на клемах джерела може бути визначена за формулою:

U = I * (R + r)

де: - U - напруга на клемах джерела, - I - сила струму в колі, - R - опір резистора, - r - внутрішній опір джерела.

Тепер, враховуючи всі ці відомі дані, можна розрахувати значення напруги на клемах джерела та довжину дроту, який використали на виготовлення резистора.

Розрахунок:

1. Визначимо опір резистора: - Площа поперечного перерізу дроту: A = 0,25 мм². - Специфічний опір константану: ρ ≈ 0,49 Ω * мм² / м. - Використаємо формулу: R = ρ * (L / A). - Підставимо відомі значення: R = 0,49 Ω * мм² / м * (L / 0,25 мм²). - Отримаємо формулу для опору резистора: R = 1,96 Ω * (L / 0,25).

2. Визначимо довжину дроту: - Використаємо формулу: L = R * (A / ρ). - Підставимо відомі значення: L = 1,96 Ω * (0,25 мм² / 0,49 Ω * мм² / м). - Отримаємо формулу для довжини дроту: L = 1,96 м.

3. Визначимо напругу на клемах джерела: - Сила струму в колі: I = 0,25 А. - Внутрішній опір джерела: r = 1 Ом. - Використаємо формулу: U = I * (R + r). - Підставимо відомі значення: U = 0,25 А * (1,96 Ω + 1 Ом). - Отримаємо формулу для напруги на клемах джерела: U ≈ 1,24 В.

Відповідь:

Отже, напруга на клемах джерела становить близько 1,24 В, а довжина дроту, який використали на виготовлення резистора, становить близько 1,96 м.