Global EE

Электрический Ток… — Задание Физика 8 Класс №00049894

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Электрический Ток и Закон Ома

№2. Задание без номера

ID: 00049894

Медный провод сечением $1\text{ мм}^2$ нужно заменить стальным такой же длины, не меняя сопротивления проводника. Какого сечения нужно взять стальной провод? Удельное сопротивление меди $0{,}017\ \dfrac{\text{Ом}\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$, стали $0{,}15\ \dfrac{\text{Ом}\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$.

Ответ дайте в $\text{мм}^2$, округлив до десятых.

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Сталь проводит ток хуже меди. Чтобы при той же длине сопротивление не выросло, стальной провод должен быть толще. Посчитаем насколько.

Запишем сопротивление каждого провода, индекс «м» для меди и «ст» для стали:

$$R_{\text{м}}=\dfrac{\rho_{\text{м}} l}{S_{\text{м}}},\qquad R_{\text{ст}}=\dfrac{\rho_{\text{ст}} l}{S_{\text{ст}}}.$$

По условию сопротивления равны, а длина одна и та же. Приравняем правые части и разделим обе на $l$:

$$\dfrac{\rho_{\text{м}}}{S_{\text{м}}}=\dfrac{\rho_{\text{ст}}}{S_{\text{ст}}}.$$

Выразим сечение стального провода:

$$S_{\text{ст}}=S_{\text{м}}\cdot\dfrac{\rho_{\text{ст}}}{\rho_{\text{м}}}.$$

Значения берём из условия:

$$S_{\text{ст}}=1\text{ мм}^2\cdot\dfrac{0{,}15}{0{,}017}\approx 8{,}82\text{ мм}^2.$$

Округляем до десятых, получаем $8{,}8\text{ мм}^2$.

Заметь, длину мы так и не узнали, она нам не понадобилась. Проверим на примере: при $l=100\text{ м}$ у меди $\dfrac{0{,}017\cdot 100}{1}=1{,}7\text{ Ом}$, у стали $\dfrac{0{,}15\cdot 100}{8{,}82}\approx 1{,}7\text{ Ом}$.

Ответ

8,8
Другие задания по теме «Электрический Ток и Закон Ома» (8)