Какова сила тока, проходящего через железный проводник длиной 60 см и с площадью поперечного сечения 0,02 мм, если напряжение на нем составляет 24 В? На рисунке 5 изображена схема электрической цепи. Что является общим сопротивлением цепи, если R1, R2, R3 и R4 равны по 6 Ом каждое?
Morskoy_Skazochnik
Для решения данной задачи нам понадобятся законы Ома и формула для расчета сопротивления параллельно соединенных резисторов.
Закон Ома гласит, что сила тока (\(I\)) в электрической цепи прямо пропорциональна напряжению (\(U\)), а обратно пропорциональна сопротивлению (\(R\)) этой цепи. Мы можем записать это в виде уравнения:
\[I = \frac{U}{R}\]
Для начала найдем сопротивление железного проводника. Площадь поперечного сечения (\(S\)) данного проводника составляет 0,02 мм. Однако, для расчетов в формуле Ома, нам нужно перевести это значение в метры, поэтому \(S = 0,02 \, \text{мм} \cdot 10^{-6} = 2 \times 10^{-8} \, \text{м}^2\).
Длина проводника (\(L\)) равна 60 см или 0,6 метра. Теперь мы можем рассчитать сопротивление (\(R\)) проводника, используя формулу \(R = \frac{\rho L}{S}\), где \(\rho\) - удельное сопротивление железа, равное приблизительно \(9,8 \times 10^{-8}\) Ом·м.
\[R = \frac{(9,8 \times 10^{-8} \, \text{Ом} \cdot \text{м}) \cdot (0,6 \, \text{м})}{2 \times 10^{-8} \, \text{м}^2}\]
\[R = 2,94 \, \text{Ом}\]
Теперь мы можем перейти к расчету силы тока. Для этого воспользуемся законом Ома:
\[I = \frac{U}{R} = \frac{24 \, \text{В}}{2,94 \, \text{Ом}} \approx 8,16 \, \text{А}\]
Таким образом, сила тока, проходящего через железный проводник, составляет приблизительно 8,16 А.
Теперь давайте перейдем к рассмотрению второй части задачи, связанной с общим сопротивлением цепи. В данной цепи имеются четыре резистора (R1, R2, R3 и R4), каждое из которых имеет сопротивление 6 Ом.
Для расчета общего сопротивления (\(R_{\text{общ}}\)) цепи, воспользуемся формулой для сопротивления параллельно соединенных резисторов:
\[\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{R1} + \frac{1}{R2} + \frac{1}{R3} + \frac{1}{R4}\]
Подставим значения:
\[\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{6 \, \text{Ом}} + \frac{1}{6 \, \text{Ом}} + \frac{1}{6 \, \text{Ом}} + \frac{1}{6 \, \text{Ом}}\]
\[\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{4}{6 \, \text{Ом}} = \frac{2}{3 \, \text{Ом}}\]
Теперь найдем общее сопротивление:
\[R_{\text{общ}} = \frac{3}{2} \, \text{Ом} \approx 1,5 \, \text{Ом}\]
Таким образом, общее сопротивление цепи равно примерно 1,5 Ом.
Надеюсь, что это решение помогло вам понять задачу и получить подробный ответ. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!
Закон Ома гласит, что сила тока (\(I\)) в электрической цепи прямо пропорциональна напряжению (\(U\)), а обратно пропорциональна сопротивлению (\(R\)) этой цепи. Мы можем записать это в виде уравнения:
\[I = \frac{U}{R}\]
Для начала найдем сопротивление железного проводника. Площадь поперечного сечения (\(S\)) данного проводника составляет 0,02 мм. Однако, для расчетов в формуле Ома, нам нужно перевести это значение в метры, поэтому \(S = 0,02 \, \text{мм} \cdot 10^{-6} = 2 \times 10^{-8} \, \text{м}^2\).
Длина проводника (\(L\)) равна 60 см или 0,6 метра. Теперь мы можем рассчитать сопротивление (\(R\)) проводника, используя формулу \(R = \frac{\rho L}{S}\), где \(\rho\) - удельное сопротивление железа, равное приблизительно \(9,8 \times 10^{-8}\) Ом·м.
\[R = \frac{(9,8 \times 10^{-8} \, \text{Ом} \cdot \text{м}) \cdot (0,6 \, \text{м})}{2 \times 10^{-8} \, \text{м}^2}\]
\[R = 2,94 \, \text{Ом}\]
Теперь мы можем перейти к расчету силы тока. Для этого воспользуемся законом Ома:
\[I = \frac{U}{R} = \frac{24 \, \text{В}}{2,94 \, \text{Ом}} \approx 8,16 \, \text{А}\]
Таким образом, сила тока, проходящего через железный проводник, составляет приблизительно 8,16 А.
Теперь давайте перейдем к рассмотрению второй части задачи, связанной с общим сопротивлением цепи. В данной цепи имеются четыре резистора (R1, R2, R3 и R4), каждое из которых имеет сопротивление 6 Ом.
Для расчета общего сопротивления (\(R_{\text{общ}}\)) цепи, воспользуемся формулой для сопротивления параллельно соединенных резисторов:
\[\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{R1} + \frac{1}{R2} + \frac{1}{R3} + \frac{1}{R4}\]
Подставим значения:
\[\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{6 \, \text{Ом}} + \frac{1}{6 \, \text{Ом}} + \frac{1}{6 \, \text{Ом}} + \frac{1}{6 \, \text{Ом}}\]
\[\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{4}{6 \, \text{Ом}} = \frac{2}{3 \, \text{Ом}}\]
Теперь найдем общее сопротивление:
\[R_{\text{общ}} = \frac{3}{2} \, \text{Ом} \approx 1,5 \, \text{Ом}\]
Таким образом, общее сопротивление цепи равно примерно 1,5 Ом.
Надеюсь, что это решение помогло вам понять задачу и получить подробный ответ. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!
Знаешь ответ?