Какое значение удельного сопротивления ρ2 имеет второй проводник, если у него площадь поперечного сечения такая же, как у первого проводника (S), а его нормальная составляющая напряженности электрического поля на поверхности раздела проводников удовлетворяет условию? Ответ выразите в нОм·м.
Таинственный_Акробат_2263
Давайте решим задачу о нахождении удельного сопротивления второго проводника.
Дано:
- Первый проводник имеет площадь поперечного сечения \(S\).
- Нормальная составляющая напряженности электрического поля на поверхности раздела проводников.
Искомое:
- Значение удельного сопротивления второго проводника \(\rho_2\).
Решение:
Удельное сопротивление проводника можно найти, используя формулу:
\[\rho = \frac{R \cdot S}{l}\]
где \(\rho\) - удельное сопротивление проводника, \(R\) - сопротивление проводника, \(S\) - площадь поперечного сечения проводника, \(l\) - длина проводника.
По условию задачи, у второго проводника площадь поперечного сечения такая же, как у первого проводника. Пусть длины обоих проводников равны и равны \(l\).
Также, нам дано, что нормальная составляющая напряженности электрического поля на поверхности раздела проводников удовлетворяет условию. Обозначим эту нормальную составляющую через \(E\).
Известно, что сопротивление первого проводника (обозначим его сопротивление через \(R_1\)) связано с удельным сопротивлением и его длиной следующим образом:
\[R_1 = \rho_1 \cdot \frac{l}{S}\]
Аналогично, сопротивление второго проводника (обозначим его сопротивление через \(R_2\)) связано с удельным сопротивлением и его длиной следующим образом:
\[R_2 = \rho_2 \cdot \frac{l}{S}\]
По теореме Ома, разность потенциалов между двумя точками на проводнике связана с его сопротивлением следующим образом:
\[V = E \cdot l\]
где \(V\) - разность потенциалов, \(E\) - напряженность электрического поля, \(l\) - длина проводника.
По условию задачи, разность потенциалов на разделе проводников равна нулю (так как мы рассматриваем поверхность раздела проводников).
Следовательно,
\[V = E \cdot l = 0\]
Мы также знаем, что разность потенциалов на участке проводника связана с его сопротивлением следующим образом:
\[V = R \cdot I\]
где \(V\) - разность потенциалов, \(R\) - сопротивление проводника, \(I\) - ток.
Подставим полученное выражение для сопротивления второго проводника в формулу для разности потенциалов:
\[0 = R_2 \cdot I\]
Так как разность потенциалов равна нулю, то \(R_2 \cdot I = 0\). Также, из этого равенства следует, что \(I = 0\) или \(R_2 = 0\).
То есть, на поверхности раздела проводников либо нет тока (\(I = 0\)), либо у второго проводника нет сопротивления (\(R_2 = 0\)).
Вернемся к формуле для сопротивления проводника:
\[R = \rho \cdot \frac{l}{S}\]
Если у второго проводника \(R_2 = 0\), то получаем:
\[0 = \rho_2 \cdot \frac{l}{S}\]
Разделим это равенство на \(l\) и получим:
\[0 = \frac{\rho_2}{S}\]
Видим, что если у второго проводника сопротивление равно нулю (\(R_2 = 0\)), то его удельное сопротивление будет также равно нулю (\(\rho_2 = 0\)).
Таким образом, мы получаем ответ:
\(\rho_2 = 0 \, \text{нОм} \cdot \text{м}\)
Дано:
- Первый проводник имеет площадь поперечного сечения \(S\).
- Нормальная составляющая напряженности электрического поля на поверхности раздела проводников.
Искомое:
- Значение удельного сопротивления второго проводника \(\rho_2\).
Решение:
Удельное сопротивление проводника можно найти, используя формулу:
\[\rho = \frac{R \cdot S}{l}\]
где \(\rho\) - удельное сопротивление проводника, \(R\) - сопротивление проводника, \(S\) - площадь поперечного сечения проводника, \(l\) - длина проводника.
По условию задачи, у второго проводника площадь поперечного сечения такая же, как у первого проводника. Пусть длины обоих проводников равны и равны \(l\).
Также, нам дано, что нормальная составляющая напряженности электрического поля на поверхности раздела проводников удовлетворяет условию. Обозначим эту нормальную составляющую через \(E\).
Известно, что сопротивление первого проводника (обозначим его сопротивление через \(R_1\)) связано с удельным сопротивлением и его длиной следующим образом:
\[R_1 = \rho_1 \cdot \frac{l}{S}\]
Аналогично, сопротивление второго проводника (обозначим его сопротивление через \(R_2\)) связано с удельным сопротивлением и его длиной следующим образом:
\[R_2 = \rho_2 \cdot \frac{l}{S}\]
По теореме Ома, разность потенциалов между двумя точками на проводнике связана с его сопротивлением следующим образом:
\[V = E \cdot l\]
где \(V\) - разность потенциалов, \(E\) - напряженность электрического поля, \(l\) - длина проводника.
По условию задачи, разность потенциалов на разделе проводников равна нулю (так как мы рассматриваем поверхность раздела проводников).
Следовательно,
\[V = E \cdot l = 0\]
Мы также знаем, что разность потенциалов на участке проводника связана с его сопротивлением следующим образом:
\[V = R \cdot I\]
где \(V\) - разность потенциалов, \(R\) - сопротивление проводника, \(I\) - ток.
Подставим полученное выражение для сопротивления второго проводника в формулу для разности потенциалов:
\[0 = R_2 \cdot I\]
Так как разность потенциалов равна нулю, то \(R_2 \cdot I = 0\). Также, из этого равенства следует, что \(I = 0\) или \(R_2 = 0\).
То есть, на поверхности раздела проводников либо нет тока (\(I = 0\)), либо у второго проводника нет сопротивления (\(R_2 = 0\)).
Вернемся к формуле для сопротивления проводника:
\[R = \rho \cdot \frac{l}{S}\]
Если у второго проводника \(R_2 = 0\), то получаем:
\[0 = \rho_2 \cdot \frac{l}{S}\]
Разделим это равенство на \(l\) и получим:
\[0 = \frac{\rho_2}{S}\]
Видим, что если у второго проводника сопротивление равно нулю (\(R_2 = 0\)), то его удельное сопротивление будет также равно нулю (\(\rho_2 = 0\)).
Таким образом, мы получаем ответ:
\(\rho_2 = 0 \, \text{нОм} \cdot \text{м}\)
Знаешь ответ?