Задание 20

Расчётная задача (повышенный уровень) · 82 задания

Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 6…
Закон Ома
Задание №20
№20
Брусок массой 200 г, движущийся по гладкой горизонтальной поверхности, подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается и начинается шерохо…
Кинетическая и потенциальная энергия
Задание №20
№20
Резистор № 1 сопротивлением 25 Ом включён последовательно с резистором № 2 в сеть с напряжением 220 В. Чему равно сопротивление резистора № 2, если мо…
Закон Ома
Задание №20
№20
Нагреватель включён последовательно с резистором сопротивлением 9 Ом в сеть с напряжением 240 В. Чему равно сопротивление нагревателя, если мощность,…
Закон Ома
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 4…
Расчётная задача
Задание №20
№20
Брусок массой 100 г движется по гладкой горизонтальной поверхности. Со скоростью 4 м/с он подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается…
Кинетическая и потенциальная энергия
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 180 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 1…
Закон Ома
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Сопротивления резисторов равны: R 1 = 10 Ом, R 2…
Закон Ома
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Сопротивления резисторов равны: R 1 = 10 Ом, R 2…
Закон Ома
Задание №20
№20
Какую по величине работу должна совершить сила трения для полной остановки тела массой 1000 кг, движущегося по горизонтальной поверхности со скоростью…
Кинетическая и потенциальная энергия
Задание №20
№20
Участок цепи содержит три лампы, каждая сопротивлением 240 Ом, соединенные параллельно. Лампы включены в сеть, напряжение которой 120 В. Определите мо…
Соединения проводников
Задание №20
№20
Тело массой 200 г брошено вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с . На какой высоте относительно точки бросания кинетическая энергия тела будет…
Закон сохранения энергии

Задание №20 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

На рисунке приведён график зависимости силы тока в реостате от напряжения на его концах. Обмотка реостата изготовлена из железной проволоки с площадью поперечного сечения 1 мм². Чему равна длина проволоки?

Ваше решениедо 3 баллов

Запишите решение задачи...

Решение

Решение.

Для решения задачи нам необходимо связать геометрические параметры проволоки (длину и площадь сечения) с её электрическим сопротивлением, которое можно определить по графику.

Дано:
$S = 1 \text{ мм}^2$
$\rho = 0,1 \frac{\text{Ом} \cdot \text{мм}^2}{\text{м}}$ (удельное электрическое сопротивление железа из справочных данных)
По графику выберем удобную точку:
$U = 1 \text{ В}$
$I = 2 \text{ А}$
--------------------
$l - ?$

Физические законы и формулы:
1. Закон Ома для участка цепи связывает силу тока $I$ , напряжение $U$ и сопротивление $R$ :
$I = \frac{U}{R}$ , откуда $R = \frac{U}{I}$ .
2. Сопротивление проводника зависит от его материала, длины $l$ и площади поперечного сечения $S$ :
$R = \rho \cdot \frac{l}{S}$ .

Вывод рабочей формулы:
Приравняем выражения для сопротивления:
$\frac{U}{I} = \rho \cdot \frac{l}{S}$
Выразим искомую длину $l$ :
$l = \frac{U \cdot S}{I \cdot \rho}$ .

Вычисления:
Подставим значения в полученную формулу (площадь $S$ оставляем в $\text{мм}^2$ , так как в единицах удельного сопротивления также используются $\text{мм}^2$ ):
$l = \frac{1 \text{ В} \cdot 1 \text{ мм}^2}{2 \text{ А} \cdot 0,1 \frac{\text{Ом} \cdot \text{мм}^2}{\text{м}}} = \frac{1}{0,2} \text{ м} = 5 \text{ м}$ .

Проверим размерность:
$[l] = \frac{\text{В} \cdot \text{мм}^2}{\text{А} \cdot \frac{\text{Ом} \cdot \text{мм}^2}{\text{м}}} = \frac{\text{В}}{\text{А} \cdot \text{Ом}} \cdot \text{м} = \frac{\text{В}}{\text{В}} \cdot \text{м} = \text{м}$ .

Ответ: $l = 5 \text{ м}$ .

Источник: ФИПИ