Question

1)сопротивление двух проводников круглого сечения имеющих одинаковую длину и изготовленных из одного материала, относятся как 1:2. Какой из них тяжелее и во сколько раз? Докажите.2)В цепь включены электроплитка и амперметр. Почему амперметр покажет увеличение тока? 3)Каковой должна быть сила тока в проводнике, включенном в сеть напряжением 120В, чтобы в нем ежесекундно выделилось 420 Дж теплоты? (3,5 А)4)Лампа сопротивлением 240Ом и реостат сопротивлением 200Ом соединены последовательно и включены в сеть напряжением 220В. Определить силу тока(0,5 А)

Answer 1

1. R1=pl/S1

    R2=pl/S2

 

    R1/R2= plS2/plS1=S2/S1= 1:2

2S2=S1 ,т.е. сечение первого больше сечения второго в 2 раза.

 

 

 

2. Потому что Сопротивление плитки будет уменьшатся,т.к. она будет нагреваться и поглощать меньше энергии.

3. U=120В. t=1c . Q= 420 Дж I-?

     Q=IUt       I= Q/Ut

     I= 420/120=3.5A

4. R1=240 Ом R2= 200 Ом   U= 220 В     I=?

     Rобщее = R1 + R2

     Rобщее = 440 Ом

     I= U/R

     I = 220/ 440 = 0.5A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 2

1) Сопротивление двух проводников круглого сечения

У нас есть два проводника круглого сечения, имеющих одинаковую длину и изготовленных из одного материала. Пусть сопротивление первого проводника будет R1, а сопротивление второго проводника будет R2.

Мы знаем, что сопротивление проводника прямо пропорционально его длине и обратно пропорционально его площади поперечного сечения. Поскольку оба проводника имеют одинаковую длину и круглое сечение, их сопротивления будут пропорциональны площади поперечного сечения.

Пусть радиус сечения первого проводника будет r1, а радиус сечения второго проводника будет r2. Тогда площадь поперечного сечения первого проводника будет π * r1^2, а площадь поперечного сечения второго проводника будет π * r2^2.

Таким образом, отношение сопротивлений двух проводников будет:

R1/R2 = (π * r1^2) / (π * r2^2) = r1^2 / r2^2

По условию задачи, отношение сопротивлений равно 1:2. То есть:

R1/R2 = 1/2 r1^2 / r2^2 = 1/2

Теперь нам нужно определить, какой из проводников тяжелее. Для этого мы можем использовать формулу плотности проводника:

Плотность = (масса проводника) / (объем проводника)

Учитывая, что оба проводника имеют одинаковую длину, мы можем рассмотреть их объемы. Объем проводника прямо пропорционален его площади поперечного сечения и его длине.

Объем первого проводника: V1 = π * r1^2 * L Объем второго проводника: V2 = π * r2^2 * L

Таким образом, отношение объемов двух проводников будет:

V1 / V2 = (π * r1^2 * L) / (π * r2^2 * L) = r1^2 / r2^2

Мы знаем, что отношение сопротивлений равно r1^2 / r2^2. Значит, отношение объемов проводников тоже будет r1^2 / r2^2.

Теперь мы можем сравнить плотности проводников:

Если r1^2 / r2^2 > 1, то плотность первого проводника больше и он тяжелее. Если r1^2 / r2^2 < 1, то плотность второго проводника больше и он тяжелее.

Путем сравнения отношения сопротивлений и отношения объемов проводников можно определить, какой из проводников тяжелее.

2) Показания амперметра при включении электроплитки

При включении электроплитки в цепь, сопротивление цепи уменьшается. По закону Ома, сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению:

I = V / R

Когда электроплитка включена в цепь, ее сопротивление низкое, что приводит к увеличению силы тока в цепи. Амперметр является прибором, измеряющим силу тока в цепи, поэтому он покажет увеличение тока.

3) Сила тока для выделения 420 Дж теплоты

Для определения силы тока, необходимой для выделения 420 Дж теплоты, мы можем использовать формулу:

Энергия = Сила тока * Напряжение * Время

В нашем случае, энергия (E) равна 420 Дж, напряжение (V) равно 120 В, и время (t) равно 1 с.

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

420 = I * 120 * 1

Решая уравнение относительно силы тока (I), получаем:

I = 420 / (120 * 1) I = 3.5 А

Таким образом, сила тока должна составлять 3.5 А, чтобы в проводнике выделилось 420 Дж теплоты.

4) Сила тока в цепи с лампой и реостатом

При последовательном соединении элементов в цепи, сила тока во всей цепи будет одинаковой. В данном случае, сила тока в цепи равна 0.5 А.

Суммарное сопротивление цепи (R) при последовательном соединении элементов можно рассчитать по формуле:

R = R1 + R2

Где R1 - сопротивление лампы, а R2 - сопротивление реостата.

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

R = 240 Ом + 200 Ом R = 440 Ом

Теперь мы можем использовать закон Ома, чтобы определить напряжение в цепи:

V = I * R V = 0.5 А * 440 Ом V = 220 В

Таким образом, сила тока в цепи составляет 0.5 А при напряжении 220 В.