№825 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: От генератора с ЭДС 40 В и внутренним сопротивлением 0,04 Ом ток поступает по медному кабелю площадью поперечного сечения 170 мм2 к месту электросварки, удаленному от генератора на 50 м. Найти напряжение на зажимах генератора и на сварочном аппарате, если сила тока в цепи равна 200 А. Какова мощность сварочной дуги?

Дано

$$\varepsilon = 40\ \text{В}$$
$$r = 0{,}04\ \Omega$$
$$S = 170\ \text{мм}^2$$
$$l = 50\ \text{м}$$
$$I = 200\ \text{А}$$
$$\rho_{\text{Cu}} = 1{,}7\cdot 10^{-2}\ \Omega\cdot \text{мм}^2/\text{м}$$

Ход решения

Напряжение на зажимах генератора:

$$U_1=\varepsilon-Ir$$

$$U_1=40-200\cdot 0{,}04=32\ \text{В}$$

Сопротивление двух медных проводов длиной по $l$:

$$R=\frac{2\rho l}{S}$$

$$R=\frac{2\cdot 1{,}7\cdot 10^{-2}\cdot 50}{170}=0{,}01\ \Omega$$

Напряжение на сварочном аппарате равно напряжению на зажимах генератора минус падение напряжения на проводах:

$$U_2=U_1-IR$$

$$U_2=32-200\cdot 0{,}01=30\ \text{В}$$

Мощность сварочной дуги:

$$P=IU_2$$

$$P=200\cdot 30=6000\ \text{Вт}=6\ \text{кВт}$$

Ответ

$$U_1=32\ \text{В},\quad U_2=30\ \text{В},\quad P=6\ \text{кВт}.$$