Каково значение сопротивления R полученного соединения двух проводов одинаковой длины, которые соединены параллельно, если отношение удельных сопротивлений проводов п1/п2 равно 1/2 и отношение площадей поперечных сечений проводов S1/S2 равно 2? Мы также знаем, что значение меньшего сопротивления провода r равно 10.
Puteshestvennik_Vo_Vremeni
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Ома для соединений, соединенных параллельно. Согласно этому закону, общее сопротивление R такого соединения вычисляется по формуле:
\[\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}\]
где \(R_1\) и \(R_2\) - сопротивления каждого провода соответственно.
Из условия задачи мы знаем, что отношение удельных сопротивлений проводов п1/п2 равно 1/2. Если мы обозначим удельное сопротивление первого провода как \(\rho_1\) и удельное сопротивление второго провода как \(\rho_2\), то это отношение может быть записано следующим образом:
\[\frac{\rho_1}{\rho_2} = \frac{1}{2}\]
Также известно, что отношение площадей поперечных сечений проводов S1/S2 равно 2. Обозначим площадь поперечного сечения первого провода как \(S_1\) и площадь поперечного сечения второго провода как \(S_2\). То есть:
\[\frac{S_1}{S_2} = 2\]
Известно, что значение меньшего сопротивления провода r равно \(r\). Теперь мы можем перейти к решению задачи.
Начнем с выражения сопротивлений проводов через удельные сопротивления и площади поперечных сечений:
\[R_1 = \frac{\rho_1 \cdot L}{S_1} \quad \text{и} \quad R_2 = \frac{\rho_2 \cdot L}{S_2}\]
где \(L\) - длина проводов.
Подставим эти выражения в формулу для общего сопротивления:
\[\frac{1}{R} = \frac{1}{\frac{\rho_1 \cdot L}{S_1}} + \frac{1}{\frac{\rho_2 \cdot L}{S_2}}\]
Рационализуем выражение, умножив каждую дробь на обратное значение:
\[\frac{1}{R} = \frac{S_1}{\rho_1 \cdot L} + \frac{S_2}{\rho_2 \cdot L}\]
Общее сопротивление R можно найти, взяв обратное значение от обеих сторон уравнения:
\[R = \frac{1}{\frac{S_1}{\rho_1 \cdot L} + \frac{S_2}{\rho_2 \cdot L}}\]
Теперь мы можем подставить известные значения: отношение удельных сопротивлений проводов равно 1/2 (\(\frac{\rho_1}{\rho_2} = \frac{1}{2}\)), отношение площадей поперечных сечений равно 2 (\(\frac{S_1}{S_2} = 2\)), и значение меньшего сопротивления провода равно \(r\):
\[\frac{\rho_1}{\rho_2} = \frac{1}{2} \quad \Rightarrow \quad \rho_2 = 2 \cdot \rho_1\]
\[\frac{S_1}{S_2} = 2 \quad \Rightarrow \quad S_2 = \frac{S_1}{2}\]
Теперь мы можем заменить эти значения в формулу для общего сопротивления:
\[R = \frac{1}{\frac{S_1}{\rho_1 \cdot L} + \frac{\frac{S_1}{2}}{(2 \cdot \rho_1) \cdot L}}\]
Упростим выражение:
\[R = \frac{1}{\frac{S_1}{\rho_1 \cdot L} + \frac{S_1}{4 \cdot \rho_1 \cdot L}}\]
Сделаем общий знаменатель в числителе:
\[R = \frac{1}{\frac{4 \cdot S_1 + S_1}{4 \cdot \rho_1 \cdot L}}\]
\[R = \frac{1}{\frac{5 \cdot S_1}{4 \cdot \rho_1 \cdot L}}\]
Теперь сократим:
\[R = \frac{4 \cdot \rho_1 \cdot L}{5 \cdot S_1}\]
Окончательно, значение сопротивления R полученного соединения двух проводов одинаковой длины будет равно \(\frac{4 \cdot \rho_1 \cdot L}{5 \cdot S_1}\), где \(\rho_1\) - удельное сопротивление первого провода, \(L\) - длина проводов, \(S_1\) - площадь поперечного сечения первого провода.
Таким образом, мы получили ответ на данную задачу, используя шаг за шагом решение и обоснование.
\[\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}\]
где \(R_1\) и \(R_2\) - сопротивления каждого провода соответственно.
Из условия задачи мы знаем, что отношение удельных сопротивлений проводов п1/п2 равно 1/2. Если мы обозначим удельное сопротивление первого провода как \(\rho_1\) и удельное сопротивление второго провода как \(\rho_2\), то это отношение может быть записано следующим образом:
\[\frac{\rho_1}{\rho_2} = \frac{1}{2}\]
Также известно, что отношение площадей поперечных сечений проводов S1/S2 равно 2. Обозначим площадь поперечного сечения первого провода как \(S_1\) и площадь поперечного сечения второго провода как \(S_2\). То есть:
\[\frac{S_1}{S_2} = 2\]
Известно, что значение меньшего сопротивления провода r равно \(r\). Теперь мы можем перейти к решению задачи.
Начнем с выражения сопротивлений проводов через удельные сопротивления и площади поперечных сечений:
\[R_1 = \frac{\rho_1 \cdot L}{S_1} \quad \text{и} \quad R_2 = \frac{\rho_2 \cdot L}{S_2}\]
где \(L\) - длина проводов.
Подставим эти выражения в формулу для общего сопротивления:
\[\frac{1}{R} = \frac{1}{\frac{\rho_1 \cdot L}{S_1}} + \frac{1}{\frac{\rho_2 \cdot L}{S_2}}\]
Рационализуем выражение, умножив каждую дробь на обратное значение:
\[\frac{1}{R} = \frac{S_1}{\rho_1 \cdot L} + \frac{S_2}{\rho_2 \cdot L}\]
Общее сопротивление R можно найти, взяв обратное значение от обеих сторон уравнения:
\[R = \frac{1}{\frac{S_1}{\rho_1 \cdot L} + \frac{S_2}{\rho_2 \cdot L}}\]
Теперь мы можем подставить известные значения: отношение удельных сопротивлений проводов равно 1/2 (\(\frac{\rho_1}{\rho_2} = \frac{1}{2}\)), отношение площадей поперечных сечений равно 2 (\(\frac{S_1}{S_2} = 2\)), и значение меньшего сопротивления провода равно \(r\):
\[\frac{\rho_1}{\rho_2} = \frac{1}{2} \quad \Rightarrow \quad \rho_2 = 2 \cdot \rho_1\]
\[\frac{S_1}{S_2} = 2 \quad \Rightarrow \quad S_2 = \frac{S_1}{2}\]
Теперь мы можем заменить эти значения в формулу для общего сопротивления:
\[R = \frac{1}{\frac{S_1}{\rho_1 \cdot L} + \frac{\frac{S_1}{2}}{(2 \cdot \rho_1) \cdot L}}\]
Упростим выражение:
\[R = \frac{1}{\frac{S_1}{\rho_1 \cdot L} + \frac{S_1}{4 \cdot \rho_1 \cdot L}}\]
Сделаем общий знаменатель в числителе:
\[R = \frac{1}{\frac{4 \cdot S_1 + S_1}{4 \cdot \rho_1 \cdot L}}\]
\[R = \frac{1}{\frac{5 \cdot S_1}{4 \cdot \rho_1 \cdot L}}\]
Теперь сократим:
\[R = \frac{4 \cdot \rho_1 \cdot L}{5 \cdot S_1}\]
Окончательно, значение сопротивления R полученного соединения двух проводов одинаковой длины будет равно \(\frac{4 \cdot \rho_1 \cdot L}{5 \cdot S_1}\), где \(\rho_1\) - удельное сопротивление первого провода, \(L\) - длина проводов, \(S_1\) - площадь поперечного сечения первого провода.
Таким образом, мы получили ответ на данную задачу, используя шаг за шагом решение и обоснование.
Знаешь ответ?