Самостоятельная работа по физике по теме «Закон Ома, сопротивление проводника». 1. Сопротивление никелиновой проволоки 2 Ом, сечение 0,5 мм². Найти длину проволоки. 2. Стальной проводник имеет длину 5 м, сечение 1,5 мм², а напряжение 12 В. Определить силу тока в проводнике. 3. На участке электрической цепи совершена работа 24 Дж, в проводнике содержались 5·10¹⁹ электронов. Найти напряжение на проводнике.

1. Длину проволоки найдём из формулы сопротивления: \( R = \rho \frac{l}{S} \), откуда \( l = \frac{R \cdot S}{\rho} \). Удельное сопротивление никелина (нихрома) примем по таблице: \( \rho = 1,1 \cdot 10^{-6} \) Ом·м. Площадь сечения \( S = 0,5 \) мм² = \( 0,5 \cdot 10^{-6} \) м². Тогда \( l = \frac{2 \cdot 0,5 \cdot 10^{-6}}{1,1 \cdot 10^{-6}} \approx 0,91 \) м.

2. Сопротивление стального проводника: \( R = \rho \frac{l}{S} \). Удельное сопротивление стали \( \rho = 0,1 \cdot 10^{-6} \) Ом·м. \( S = 1,5 \) мм² = \( 1,5 \cdot 10^{-6} \) м². \( R = 0,1 \cdot 10^{-6} \cdot \frac{5}{1,5 \cdot 10^{-6}} = \frac{0,5}{1,5} = \frac{1}{3} \) Ом ≈ 0,33 Ом. Сила тока по закону Ома: \( I = \frac{U}{R} = \frac{12}{1/3} = 36 \) А.

3. Работа электрического поля \( A = qU \), где \( q \) — заряд, прошедший через проводник. Заряд одного электрона \( e = 1,6 \cdot 10^{-19} \) Кл. Общий заряд \( q = n e = 5 \cdot 10^{19} \cdot 1,6 \cdot 10^{-19} = 8 \) Кл. Тогда напряжение \( U = \frac{A}{q} = \frac{24}{8} = 3 \) В.

0 0 Пожаловаться