ГДЗ Физика 7-9 классы сборник вопросов и задач к учебнику Перышкина автор Марон, Позойский, 2013
ГДЗ Физика 7-9 классы сборник вопросов и задач к учебнику Перышкина автор Марон, Позойский, 2013
Авторы: , .
Издательство: "Дрофа"
Раздел:

ГДЗ Физика 7-9 классы сборник вопросов и задач к учебнику Перышкина автор Марон. Электрическое сопротивление проводников. Номер №1012

Имеются две проволоки одинаковой длины, изготовленные из одного материала. Поперечное сечение одной проволоки равно 0,2 $см^{2}$, а другой − 5 $мм^{2}$. Какая проволока имеет большее сопротивление и во сколько раз?

Решение
reshalka.com

ГДЗ Физика 7-9 классы сборник вопросов и задач к учебнику Перышкина автор Марон. Электрическое сопротивление проводников. Номер №1012

Решение

Дано:
$ρ_{1} = ρ_{2}$;
$l_{1} = l_{2}$;
$S_{1} = 0,2 см^{2}$;
$S_{2} = 5 мм^{2}$.
Найти:
$\frac{R_{2}}{R_{1}}$ − ?
СИ:
$S_{1} = 20 мм^{2}$.
Решение:
$R_{1} = \frac{ρ_{1}l_{1}}{S_{1}}$;
$R_{2} = \frac{ρ_{2}l_{2}}{S_{2}} = \frac{ρ_{1}l_{1}}{S_{2}}$;
$\frac{R_{2}}{R_{1}} = \frac{ \frac{ρ_{1}l_{1}}{S_{2}}}{\frac{ρ_{1}l_{1}}{S_{1}}} = \frac{S_{1}}{S_{2}}$;
$\frac{R_{2}}{R_{1}} = \frac{20}{5} = 4$.
Ответ: Сопротивление второй проволоки больше сопротивления первой в 4 раза.

Теория по заданию

Для решения задачи важно понять зависимость электрического сопротивления проводника от его физических характеристик. Электрическое сопротивление проводника описывается законом Джоуля−Ленца и зависит от материала проводника, его длины и поперечного сечения. Основная формула для сопротивления имеет вид:

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

где:
$ R $ — электрическое сопротивление проводника, измеряется в омах ($ \Omega $),
$ \rho $ — удельное сопротивление материала провода, характеризует способность материала сопротивляться прохождению электрического тока, измеряется в $ \Omega \cdot м $,
$ l $ — длина проводника, измеряется в метрах ($ м $),
$ S $ — площадь поперечного сечения проводника, измеряется в квадратных метрах ($ м^2 $).

  1. Удельное сопротивление материала ($ \rho $):
    Удельное сопротивление — это физическая характеристика материала, которая определяет, как сильно материал сопротивляется прохождению электрического тока. В задаче указано, что оба проводника изготовлены из одного материала, то есть их удельное сопротивление одинаково.

  2. Длина проводника ($ l $):
    Указано, что длина обеих проволок одинакова, поэтому этот параметр не влияет на сравнительное сопротивление проводников.

  3. Площадь поперечного сечения ($ S $):
    Согласно формуле, сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения. Это означает, что проводник с меньшей площадью поперечного сечения имеет большее сопротивление, а проводник с большей площадью — меньшее сопротивление. В задаче указаны площади поперечного сечения обоих проводников, но они представлены в разных единицах: $ 0,2 \, см^2 $ и $ 5 \, мм^2 $.

Для удобства сравнения необходимо перевести площади в одни и те же единицы. Обычно площадь удобнее выражать в квадратных метрах ($ м^2 $):

  • $ 1 \, см^2 = 10^{-4} \, м^2 $,
  • $ 1 \, мм^2 = 10^{-6} \, м^2 $.

Таким образом:
$ 0,2 \, см^2 = 0,2 \cdot 10^{-4} \, м^2 = 2 \cdot 10^{-5} \, м^2 $,
$ 5 \, мм^2 = 5 \cdot 10^{-6} \, м^2 $.

  1. Сравнение сопротивлений: Отношение сопротивлений двух проводников можно найти, используя формулу $ R = \rho \cdot \frac{l}{S} $, где удельное сопротивление $ \rho $ и длина $ l $ одинаковы. Таким образом, отношение сопротивлений будет зависеть только от отношения площадей поперечного сечения:

$$ \frac{R_1}{R_2} = \frac{S_2}{S_1} $$

Здесь $ S_1 $ — площадь поперечного сечения первой проволоки ($ 2 \cdot 10^{-5} \, м^2 $), а $ S_2 $ — площадь поперечного сечения второй проволоки ($ 5 \cdot 10^{-6} \, м^2 $).

Теперь вы можете рассчитать, какая проволока имеет большее сопротивление и во сколько раз.

Пожауйста, оцените решение