На сколько раз изменилась сила тока, если ученик заменил перегоревшую медную спираль на стальную спираль такого же сечения и длины, и напряжение на концах стальной спирали осталось то же самое как на медной? Учти, что удельное сопротивление стали составляет 0,12 Ом*мм^{2}/м.
Ledyanoy_Ogon
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать закон Ома:
где
- сила тока,
- напряжение,
- сопротивление.
Из условия задачи известно, что напряжение на концах стальной спирали осталось неизменным, поэтому остается равным.
У нас имеется переключение от медной спирали к стальной спирали, то есть изменение материала проводника. Чтобы найти изменение сопротивления, мы можем использовать следующую формулу:
где
- удельное сопротивление материала проводника,
- длина проводника,
- площадь сечения проводника.
Так как сечение и длина стальной и медной спиралей одинаковы, то у нас будут равными их площади и длины. Пусть и обозначают сечение и длину спирали, соответственно.
Для медной спирали сопротивление можно записать как:
Для стальной спирали:
Таким образом, неизменность напряжения на концах стальной спирали означает, что сила тока также осталась неизменной:
Используя формулу для силы тока, мы можем записать:
Подставляя значения сопротивлений, получаем:
Отсюда видно, что отношение удельных сопротивлений материалов будет равно отношению сил тока:
Подставим конкретные значения удельного сопротивления стали:
Теперь найдем удельное сопротивление меди, обратив значения сопротивления стали:
Таким образом, сила тока не изменилась, потому что удельное сопротивление для меди и стали оказывается одинаковым. Ответ: сила тока не изменилась.
Надеюсь, это решение понятно школьнику! Если у тебя есть еще вопросы или что-то не ясно, не стесняйся задавать!
где
Из условия задачи известно, что напряжение на концах стальной спирали осталось неизменным, поэтому
У нас имеется переключение от медной спирали к стальной спирали, то есть изменение материала проводника. Чтобы найти изменение сопротивления, мы можем использовать следующую формулу:
где
Так как сечение и длина стальной и медной спиралей одинаковы, то у нас будут равными их площади и длины. Пусть
Для медной спирали сопротивление можно записать как:
Для стальной спирали:
Таким образом, неизменность напряжения на концах стальной спирали означает, что сила тока также осталась неизменной:
Используя формулу для силы тока, мы можем записать:
Подставляя значения сопротивлений, получаем:
Отсюда видно, что отношение удельных сопротивлений материалов будет равно отношению сил тока:
Подставим конкретные значения удельного сопротивления стали:
Теперь найдем удельное сопротивление меди, обратив значения сопротивления стали:
Таким образом, сила тока не изменилась, потому что удельное сопротивление для меди и стали оказывается одинаковым. Ответ: сила тока не изменилась.
Надеюсь, это решение понятно школьнику! Если у тебя есть еще вопросы или что-то не ясно, не стесняйся задавать!
Знаешь ответ?