Параграф 40 ГДЗ Перышкин Иванов 8 класс (Физика)
Предложите способ определения длины проволоки в катушке, не разматывая её. Какие приборы для этого вам понадобятся?
Упражнение 32.
- Ученик заменил перегоревшую медную спираль на стальную такого же сечения и длины. Во сколько раз изменилась сила тока, если напряжение на концах стальной спирали такое же, какое было на медной? Удельное сопротивление стали $$0{,}12$$.
- Определите сопротивление медного провода площадью поперечного сечения $$2{,}5\ \text{мм}^2$$ и длиной $$40\ \text{м}$$.
- Под каким напряжением находится никелиновый проводник длиной $$12\ \text{м}$$ и площадью поперечного сечения $$0{,}1\ \text{мм}^2$$, если сила тока в проводнике $$4\ \text{А}$$?
- Сварочный аппарат подсоединяют в сеть медными проводами длиной $$100\ \text{м}$$ и площадью поперечного сечения $$50\ \text{мм}^2$$. Определите напряжение на проводах, если сила тока в них $$125\ \text{А}$$.
- Длина провода, подводящего ток к потребителю, равна $$120\ \text{м}$$. Какую площадь поперечного сечения имеет медный провод, если при силе тока $$10\ \text{А}$$ напряжение на его концах равно $$4\ \text{В}$$?
- Из какого материала изготовлен проводник длиной $$2\ \text{км}$$ и площадью поперечного сечения $$20\ \text{мм}^2$$, если сила тока, проходящего по проводнику, равна $$2\ \text{А}$$ при напряжении на его концах $$220\ \text{В}$$?
Не разматывая проволоку в катушке, можно определить её длину по сопротивлению катушки.
Для этого нужны: источник тока, амперметр, вольтметр, штангенциркуль.
Собирают электрическую цепь с катушкой, измеряют силу тока $$I$$ и напряжение $$U$$ на её концах, затем находят сопротивление:
$$R=\frac{U}{I}$$
Штангенциркулем измеряют диаметр проволоки и находят площадь поперечного сечения $$S$$. После этого по формуле
$$R=\rho \frac{l}{S}$$
выражают длину проволоки:
$$l=\frac{RS}{\rho}$$
Зная материал проволоки и его удельное сопротивление $$\rho$$, можно вычислить длину проволоки в катушке, не разматывая её.
Дано
$$\rho_{\text{меди}}=0{,}017\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$
$$\rho_{\text{стали}}=0{,}12\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$
$$l_1=l_2,\ S_1=S_2,\ U_1=U_2$$
Сопротивление проволоки:
$$R=\rho \frac{l}{S}$$
При одинаковых длине и площади поперечного сечения:
$$\frac{R_2}{R_1}=\frac{\rho_{\text{стали}}}{\rho_{\text{меди}}}$$
Так как $$I=\frac{U}{R}$$, то при одинаковом напряжении
$$\frac{I_1}{I_2}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{\rho_{\text{стали}}}{\rho_{\text{меди}}}=\frac{0{,}12}{0{,}017}\approx 7$$
Значит, сила тока уменьшится примерно в 7 раз.
Ответ
Сила тока уменьшится в 7 раз.
Дано
$$\rho_{\text{меди}}=0{,}017\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$
$$l=40\ \text{м}$$
$$S=2{,}5\ \text{мм}^2$$
$$R=\rho \frac{l}{S}$$
$$R=0{,}017\cdot \frac{40}{2{,}5}=0{,}272\ \Omega$$
Ответ
$$0{,}272\ \Omega$$
Дано
$$\rho_{\text{никелина}}=0{,}4\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$
$$l=12\ \text{м}$$
$$S=0{,}1\ \text{мм}^2$$
$$I=4\ \text{А}$$
$$R=\rho \frac{l}{S}$$
$$R=0{,}4\cdot \frac{12}{0{,}1}=48\ \Omega$$
По закону Ома:
$$U=IR=4\cdot 48=192\ \text{В}$$
Ответ
$$192\ \text{В}$$
Дано
$$\rho_{\text{меди}}=0{,}017\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$
$$l=100\ \text{м}$$
$$S=50\ \text{мм}^2$$
$$I=125\ \text{А}$$
$$R=\rho \frac{l}{S}$$
$$R=0{,}017\cdot \frac{100}{50}=0{,}034\ \Omega$$
$$U=IR=125\cdot 0{,}034=4{,}25\ \text{В}$$
Ответ
$$4{,}25\ \text{В}$$
Дано
$$\rho_{\text{меди}}=0{,}017\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$
$$l=120\ \text{м}$$
$$I=10\ \text{А}$$
$$U=4\ \text{В}$$
Сначала найдём сопротивление провода:
$$R=\frac{U}{I}=\frac{4}{10}=0{,}4\ \Omega$$
Из формулы $$R=\rho \frac{l}{S}$$ выразим площадь:
$$S=\rho \frac{l}{R}$$
$$S=0{,}017\cdot \frac{120}{0{,}4}=5{,}1\ \text{мм}^2$$
Ответ
$$5{,}1\ \text{мм}^2$$
Дано
$$l=2000\ \text{м}$$
$$S=20\ \text{мм}^2$$
$$I=2\ \text{А}$$
$$U=220\ \text{В}$$
Найдём сопротивление проводника:
$$R=\frac{U}{I}=\frac{220}{2}=110\ \Omega$$
Теперь вычислим удельное сопротивление:
$$\rho=\frac{RS}{l}$$
$$\rho=\frac{110\cdot 20}{2000}=1{,}1\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$
Такое удельное сопротивление соответствует нихрому.
Ответ
Проводник изготовлен из нихрома; $$\rho=1{,}1\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$.
