Задание №16 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение. Для того чтобы выбрать верные утверждения, проанализируем данные таблицы, опираясь на научный метод: чтобы установить зависимость величины от одного параметра, остальные параметры должны оставаться неизменными.

1) Проверим зависимость сопротивления от длины проводника. Сравним опыты № 1 и № 2. В обоих случаях используется один и тот же материал (никелин) и одинаковая площадь поперечного сечения $S = 0,2 \text{ мм}^2$. При этом длина проводника увеличивается в 2 раза (с $l = 1 \text{ м}$ до $l = 2 \text{ м}$), и сопротивление также увеличивается в 2 раза (с $R = 2,0 \text{ Ом}$ до $R = 4,0 \text{ Ом}$). Следовательно, утверждение № 1 неверно, а утверждение № 2 верно: электрическое сопротивление проводника увеличивается при увеличении его длины.

2) Проверим зависимость сопротивления от площади поперечного сечения. Сравним опыты № 2 и № 3. Материал одинаковый (никелин), длина одинаковая ($l = 2 \text{ м}$). При увеличении площади поперечного сечения в 2 раза (с $S = 0,2 \text{ мм}^2$ до $S = 0,4 \text{ мм}^2$) сопротивление уменьшается в 2 раза (с $R = 4,0 \text{ Ом}$ до $R = 2,0 \text{ Ом}$). Значит, утверждение № 4 верно: электрическое сопротивление проводника уменьшается при увеличении площади его поперечного сечения.

3) Рассмотрим утверждение № 3 о зависимости от материала. Чтобы подтвердить это утверждение на основе данного эксперимента, нам нужно найти два опыта, где длина и площадь сечения одинаковы, а материалы разные. В таблице нет пары опытов с одинаковыми $l$ и $S$ для никелина и фехраля одновременно. Например, в опыте № 4 (фехраль) параметры $l = 0,5 \text{ м}$ и $S = 0,2 \text{ мм}^2$, но среди опытов с никелином нет проводника с такой же длиной $0,5 \text{ м}$. Хотя в физике такая зависимость существует, данные конкретные измерения не позволяют её однозначно подтвердить. Поэтому утверждение № 3 не выбираем как не соответствующее результатам проведённых измерений.

4) Рассмотрим утверждение № 5. Площадь поперечного сечения $S$ связана с диаметром $d$ формулой $S = \frac{\pi d^2}{4}$. Мы выяснили (из сравнения опытов № 2 и № 3), что при увеличении площади сечения сопротивление уменьшается. Так как увеличение диаметра ведет к увеличению площади, то при увеличении диаметра сопротивление должно уменьшаться, а не увеличиваться. Утверждение № 5 неверно.

Таким образом, результатам эксперимента соответствуют утверждения 2 и 4.

Ответ: 24

Источник: ФИПИ