Три провода одинаковой площади поперечного сечения и длины − медный, вольфрамовый и свинцовый − включены параллельно в цепь. В каком из них большая сила тока?
$ρ = \frac{R * S}{l}$;
$R = \frac{ρl}{S}$;
$I = \frac{U}{R} = \frac{U}{ \frac{ρl}{S}} = \frac{US}{ρl}$.
Большая сила тока в медном проводнике. т.к. медь обладает меньшим удельным сопротивлением, а сила тока обратно пропорциональна сопротивлению при равном напряжении,площади сечения.
Для решения задачи потребуется понимание нескольких физических явлений и законов. Основными понятиями, которые нужно рассмотреть, являются электрическое сопротивление, закон Ома, а также свойства материалов проводников. Вот подробная теоретическая часть:
$ S $ — площадь поперечного сечения проводника (м²).
Удельное сопротивление материалов
Удельное сопротивление ($ \rho $) — это физическая характеристика материала, показывающая, как сильно он препятствует прохождению электрического тока. Чем меньше удельное сопротивление, тем лучше материал проводит электрический ток. Для меди, вольфрама и свинца удельные сопротивления различаются:
Медный проводник имеет одно из самых низких удельных сопротивлений: примерно $ \rho_{\text{медь}} = 1.68 \cdot 10^{-8} \, \text{Ом·м} $.
Вольфрам имеет значительно большее удельное сопротивление — около $ \rho_{\text{вольфрам}} = 5.6 \cdot 10^{-8} \, \text{Ом·м} $.
Свинец обладает еще большим удельным сопротивлением: примерно $ \rho_{\text{свинец}} = 2.0 \cdot 10^{-7} \, \text{Ом·м} $.
Закон Ома
Закон Ома устанавливает связь между силой тока ($ I $), напряжением ($ U $) и сопротивлением ($ R $):
$$ I = \frac{U}{R} $$
При подключении проводников параллельно к источнику напряжения, напряжение на всех проводниках одинаково. Следовательно, сила тока через каждый проводник обратно пропорциональна его сопротивлению: чем меньше сопротивление, тем больше сила тока.
Параллельное соединение проводников
При параллельном соединении проводников напряжение на всех ветвях одинаково, а ток распределяется между ними в зависимости от сопротивления каждого проводника. Проводник с меньшим сопротивлением пропускает через себя больший ток, а проводник с большим сопротивлением — меньший ток.
Сравнение материалов
Все проводники имеют одинаковую длину ($ l $) и площадь поперечного сечения ($ S $), поэтому их сопротивление зависит только от удельного сопротивления материала ($ \rho $). Чем меньше $ \rho $, тем меньше $ R $, а значит, тем больше сила тока через проводник.
В данной задаче:
− Медный проводник имеет наименьшее удельное сопротивление, следовательно, его сопротивление будет наименьшим. Сила тока через медный проводник будет наибольшей.
− Вольфрамовый проводник имеет большее удельное сопротивление, но меньшее, чем у свинца. Сила тока через вольфрамовый проводник будет меньше, чем через медный.
− Свинец имеет самое большое удельное сопротивление среди этих материалов, поэтому сила тока через свинцовый проводник будет наименьшей.
Таким образом, для решения задачи необходимо сравнить сопротивления проводников, используя формулу $ R = \frac{\rho \cdot l}{S} $, и определить, через какой проводник пройдет наибольший ток, основываясь на законе Ома.
Пожауйста, оцените решение