Параграф 40 ГДЗ Перышкин Иванов 8 класс (Физика)

Предложите способ определения длины проволоки в катушке, не разматывая её. Какие приборы для этого вам понадобятся?
Не разматывая проволоки в катушке, необходимы штангенциркуль, амперметр, вольтметр. Длину проволоки определить можно, для этого необходимо собрать цепь из катушки и батарейки. С помощью амперметра и вольтметра измеряем силу тока и напряжение, а диаметр провода измеряем штангенциркулем. Находим сопротивление катушки, далее площадь поперечного сечения, и в конце длину проволоки.
Упражнение 32.
1. Ученик заменил перегоревшую медную спираль на стальную такого же сечения и длины. Во сколько раз изменилась сила тока, если напряжение на концах стальной спирали такое же, какое было на медной? Удельное сопротивление стали 0,12
Решение:
R1=рмеди l/S
R2=рсталь l/S
I=U/R
I1/I2 =(U/R1 )/(U/R2 )=рсталь/рмедь =0,12/0,017=7
Ответ: уменьшится в 7 раз
2. Определите сопротивление медного провода площадью поперечного сечения 2,5 мм2 и длиной 40 м.
Решение:
R=р_меди l/S=0,017*40/2,5=0,272 Ом
Ответ: 0,272 Ом
3. Под каким напряжением находится никелиновый проводник длиной 12 м и площадью поперечного сечения 0,1 мм2, если сила тока в проводнике 4 А?
Решение:
R=р_никель l/S=0,4*12/0,1=48 Ом
U = IR = 4*48=192
Ответ: 192 В
4. Сварочный аппарат подсоединяют в сеть медными проводами длиной 100 м и площадью поперечного сечения 50 мм2. Определите напряжение на проводах, если сила тока в них 125 А.
Решение:
R=р_меди l/S=0,017*100/50=0,034 Ом
U = IR = 125*0,034=4,25 В
Ответ: 4,25 В
5. Длина провода, подводящего ток к потребителю, равна 120 м. Какую площадь поперечного сечения имеет медный провод, если при силе тока 10 А напряжение на его концах равно 4 В?
Решение:
R=U/I=4/10=0,4 Ом
R=р_меди l/S
S=р_меди l/R=0.017*120/0.4=5.1мм^2
Ответ: 5.1мм^2
6. Из какого материала изготовлен проводник длиной 2 км и площадью поперечного сечения 20 мм2, если сила тока, проходящего но проводнику, равна 2 А при напряжении на его концах 220 В?
Решение:
R=U/I=220/2=110 Ом
R=р l/S
р =RS/l=(110*20)/2000=1.1 (Ом*мм^2)/м
Это нихром.
Ответ: 1.1 (Ом*мм^2)/м

Не разматывая проволоку в катушке, можно определить её длину по сопротивлению катушки.

Для этого нужны: источник тока, амперметр, вольтметр, штангенциркуль.

Собирают электрическую цепь с катушкой, измеряют силу тока $$I$$ и напряжение $$U$$ на её концах, затем находят сопротивление:

$$R=\frac{U}{I}$$

Штангенциркулем измеряют диаметр проволоки и находят площадь поперечного сечения $$S$$. После этого по формуле

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

выражают длину проволоки:

$$l=\frac{RS}{\rho}$$

Зная материал проволоки и его удельное сопротивление $$\rho$$, можно вычислить длину проволоки в катушке, не разматывая её.

Дано

$$\rho_{\text{меди}}=0{,}017\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$
$$\rho_{\text{стали}}=0{,}12\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$
$$l_1=l_2,\ S_1=S_2,\ U_1=U_2$$

Сопротивление проволоки:

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

При одинаковых длине и площади поперечного сечения:

$$\frac{R_2}{R_1}=\frac{\rho_{\text{стали}}}{\rho_{\text{меди}}}$$

Так как $$I=\frac{U}{R}$$, то при одинаковом напряжении

$$\frac{I_1}{I_2}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{\rho_{\text{стали}}}{\rho_{\text{меди}}}=\frac{0{,}12}{0{,}017}\approx 7$$

Значит, сила тока уменьшится примерно в 7 раз.

Ответ

Сила тока уменьшится в 7 раз.

Дано

$$\rho_{\text{меди}}=0{,}017\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$
$$l=40\ \text{м}$$
$$S=2{,}5\ \text{мм}^2$$

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

$$R=0{,}017\cdot \frac{40}{2{,}5}=0{,}272\ \Omega$$

Ответ

$$0{,}272\ \Omega$$

Дано

$$\rho_{\text{никелина}}=0{,}4\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$
$$l=12\ \text{м}$$
$$S=0{,}1\ \text{мм}^2$$
$$I=4\ \text{А}$$

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

$$R=0{,}4\cdot \frac{12}{0{,}1}=48\ \Omega$$

По закону Ома:

$$U=IR=4\cdot 48=192\ \text{В}$$

Ответ

$$192\ \text{В}$$

Дано

$$\rho_{\text{меди}}=0{,}017\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$
$$l=100\ \text{м}$$
$$S=50\ \text{мм}^2$$
$$I=125\ \text{А}$$

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

$$R=0{,}017\cdot \frac{100}{50}=0{,}034\ \Omega$$

$$U=IR=125\cdot 0{,}034=4{,}25\ \text{В}$$

Ответ

$$4{,}25\ \text{В}$$

Дано

$$\rho_{\text{меди}}=0{,}017\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$
$$l=120\ \text{м}$$
$$I=10\ \text{А}$$
$$U=4\ \text{В}$$

Сначала найдём сопротивление провода:

$$R=\frac{U}{I}=\frac{4}{10}=0{,}4\ \Omega$$

Из формулы $$R=\rho \frac{l}{S}$$ выразим площадь:

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

$$S=0{,}017\cdot \frac{120}{0{,}4}=5{,}1\ \text{мм}^2$$

Ответ

$$5{,}1\ \text{мм}^2$$

Дано

$$l=2000\ \text{м}$$
$$S=20\ \text{мм}^2$$
$$I=2\ \text{А}$$
$$U=220\ \text{В}$$

Найдём сопротивление проводника:

$$R=\frac{U}{I}=\frac{220}{2}=110\ \Omega$$

Теперь вычислим удельное сопротивление:

$$\rho=\frac{RS}{l}$$

$$\rho=\frac{110\cdot 20}{2000}=1{,}1\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$

Такое удельное сопротивление соответствует нихрому.

Ответ

Проводник изготовлен из нихрома; $$\rho=1{,}1\ \frac{\Omega\cdot\text{мм}^2}{\text{м}}$$.