Электродинамика — Задание 20 ОГЭ по физике №00039986

Кусок проволоки длиной $2$ м — это обычный проводник со своим сопротивлением. Как только мы посчитаем это сопротивление, напряжение на нём найдётся законом Ома. Значит, решение в два шага: сначала сопротивление куска, потом напряжение.

Что дано. Вещество — нихром, площадь сечения $S=1\ \text{мм}^2$, сила тока $I=1$ А, длина участка $l=2$ м. Из таблицы удельных сопротивлений: нихром $\rho=1{,}1\ \dfrac{\text{Ом}\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$.

Шаг 1. Сопротивление участка. Сопротивление проводника тем больше, чем он длиннее, и тем меньше, чем толще:

$$R=\frac{\rho l}{S}$$

Здесь $\rho$ — удельное сопротивление, то есть сопротивление проволоки из этого вещества длиной $1$ м и сечением $1\ \text{мм}^2$. Табличное значение уже дано в удобных единицах, поэтому сечение оставляем в $\text{мм}^2$, длину — в метрах, и сопротивление сразу получится в омах:

$$R=\frac{1{,}1\cdot2}{1}=2{,}2\ \text{Ом}$$

Шаг 2. Напряжение. Закон Ома для участка цепи связывает ток, напряжение и сопротивление: $I=\dfrac{U}{R}$, откуда

$$U=IR=1\cdot2{,}2=2{,}2\ \text{В}$$

Почему нихром. Это сплав с очень большим удельным сопротивлением — из него делают спирали нагревателей и электроплиток. Именно поэтому на жалких двух метрах тонкой проволочки уже набирается больше двух омов: медный провод такого же сечения дал бы всего $0{,}034$ Ом, то есть в $65$ раз меньше.