Global EE

Термодинамика +… — Задание 22 ОГЭ по физике №00018625

Задание №22. Комбинированная расчётная задача

Термодинамика + Электричество

№2. Задание 22

ID: 00018625

Определите напряжение на концах реостата, обмотка которого выполнена из железной проволоки площадью поперечного сечения $S = 2$ мм$^2$. Масса проволоки равна $m = 1{,}872$ кг. Сила тока, проходящего через реостат, $I = 4$ А.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Напряжение возьмём по закону Ома $U = IR$. Сопротивление обмотки зависит от её длины и сечения: $R = \rho\dfrac{l}{S}$. Длину проволоки мы не знаем напрямую, но её можно «вытащить» из массы и плотности железа — ведь масса = плотность × объём, а объём = длина × сечение.

Шаг 1. Длина проволоки

Объём металла: $V = \dfrac{m}{\rho_{ж}} = \dfrac{1{,}872}{7800} = 2{,}4\cdot10^{-4}$ м$^3$. Длина: $l = \dfrac{V}{S} = \dfrac{2{,}4\cdot10^{-4}}{2\cdot10^{-6}} = 120$ м.

Шаг 2. Сопротивление и напряжение

Для железа $\rho = 0{,}1$ Ом·мм$^2$/м $= 1\cdot10^{-7}$ Ом·м. Тогда $R = \rho\dfrac{l}{S} = 1\cdot10^{-7}\cdot\dfrac{120}{2\cdot10^{-6}} = 6$ Ом. Напряжение: $U = IR = 4\cdot6 = 24$ В.

Ответ: $U = 24$ В

Ответ

24 В

Видеоразбор

Другие задания по теме «Термодинамика + Электричество» (8)