Лидеры рейтинга

ID: 259041

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

379

Россия, пос. Теплоозёрск, ЕАО


ID: 401284

Михаил Александров

Советник

378

Россия, Санкт-Петербург


ID: 401888

puporev

Профессор

216

Россия, Пермский край


ID: 405338

vovaromanov.jr

1-й класс

130


ID: 400669

epimkin

Профессионал

112


ID: 242862

Hunter7007

Мастер-Эксперт

30

Россия, Омск


ID: 137394

Megaloman

Мастер-Эксперт

26

Беларусь, Гомель


8.10.2

13.10.2021

JS: 2.10.2
CSS: 4.6.0
jQuery: 3.6.0
DataForLocalStorage: 2021-10-19 15:16:08-standard


Консультации и решение задач по физике.

Администратор раздела: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)

Консультация онлайн # 160279

Раздел: Физика
Автор вопроса: Романов Антон Сергеевич
Дата: 12.02.2009, 11:44 Консультация закрыта
Поступило ответов: 1

Здравствуйте уважаемые эксперты!!!
Помогите пожалуйста с решением следующих задач:
1)Определите плотность тока, если за 0,4 секунды чере проводник сечением 1,2мм^2 прошло 6*10^18 электронов.
2)Проволоку, имеющую по всей длине одинаковую площадь сечнения, разрезали на 5 равных частей, которые связали затем в плотный пучок. Сопротивление пучка оказалось равным 1 Ом. Каково было сопротивление проволоки?
3)Определите массу неизолированного медного проводника, имеющего сопротивление 2,91 Ом и длину 1км.
4) На сколько градусов надо повысить температуру медного проводника, взятого при 0 С, чиобы его сопротивление увеличилось в 3 раза?
5)Общее сопротивление двух последовательно соединенных проводников 50 Ом, параллельно соединенных 12 Ом. Определите сопротивление каждого проводника.
6)К сети напряжением 120 В присоединяются два резистора. При последовательном их соединении ток в цепи равен 3 А, при параллельном - 16 А. Чему равны сопротивления резисторов.
7)Амперметр сопротивлением 3 Ом имеет предел измерения тока до 25 мА. Какой длины надо взять манганиновую проволоку диаметром 1 мм для изготовления шунта к амперметру, чтобы расширить пределы его измерения до 2,5 А?
Зарание спасибо!!!

Ответ # 243495 от Roman Chaplinsky / Химик CH
Здравствуйте, Романов Антон Сергеевич!
1) Плотность тока - это отношение силы тока к площади поперечного сечения проводника
j=I/S=q/(S*t)=N*e/(S*t)=6*1018*1,6*10-19Кл/(1,2мм2*0,4с)=2A/мм2=2*106А/м2

2) Сопротивление прямо пропорционально длине и обратно пропорционально площади поперечного сечения.
Для пучка из пяти кусков проволоки площадь поперечного сечения в 5 раз больше, а сопротивление в 5 раз меньше, чем у одного куска. Исходная проволока имела длину и сопротивление в 5 раз больше, чем у чем у одного куска. Итого сопротивление исходной проволоки в 5*5=25 раз больше, чем у полученного пучка, и составляет 1 Ом*25=25 Ом

3) удельное сопротивление меди ρ=1,7*10-8 Ом*м
площадь поперечного сечения проводника S=l*ρ/R=1000м*1,7*10-8Ом*м/2,91Ом=5,84*10-6 м2=5,84 мм2
Объём меди V=l*S=1000м*5,84*10-6м2=5,84*10-3 м3
Плотность меди 8,9*103 кг/м3
Масса меди m=5,84*10-3м3*8,9*103кг/м3=52 кг

4) Коэфициент сопротивленния меди α=0,0043
примем, что при температуре t градусов цельсия сопротивление равно R=R0ºC*(1+α*t) (таково определение этого коэфициента, если пренебречь его зависимостью от температуры)
по условию R=R0ºC*3
3=1+α*t
α*t=2
t=2/α=465 ºС

5) R1+R2=50 Ом
1/(1/R1+1/R2)=12 Ом

преобразуем второе уравнение
1/R1+1/R2=1/12 умножим на R1*R2
R2+R1=R1*R2/12
левая часть этого выражения совпадает с первым уравнением, произведём замену
50=R1*R2/12
R1*R2=600
Выразим из первого уравнения R2=50-R1 и подставим
R1*(50-R1)=600
50R1-R12-600=0
Получаем корни R1=30 Ом R2=20 Ом

6) Выразим сопротивления
R1+R2=120 В/3 А=40 Ом
1/(1/R1+1/R2)=120 В/16 А=7,5 Ом

преобразуем второе уравнение
1/R1+1/R2=1/7,5 умножим на R1*R2
R2+R1=R1*R2/7,5
левая часть этого выражения совпадает с первым уравнением, произведём замену
40=R1*R2/7,5
R1*R2=300
Выразим из первого уравнения R2=40-R1 и подставим
R1*(40-R1)=300
R12-40R1+300=0
Получаем корни R1=30 Ом R2=10 Ом

7) если к амперметру с сопротивлением r параллельно подключить шунт с сопротивлением R, то при прохождении через эту систему тока I через амперметр пройдёт ток
IA=I*R/(r+R)
Нам заданы максимальный ток через систему I=2,5 А, максимальный ток через амперметр IA=0,025 А, сопротивление амперметра r=3 Ом
0,025=2,5*R/(3+R)
0,025*3+0,025*R=2,5*R
R=0,025*3/(2,5-0,025)=0,0303 Ом

Удельное сопротивление манганина ρ=0,45*10-6 Ом*м
Полщадь поперечного сечения проволоки S=π*(0,5мм)2=0,785 мм2=7,85*10-7 м2
R=ρ*l/S
l=R*S/ρ=0,053 м=5,3 см

Roman Chaplinsky / Химик CH

Модератор
12.02.2009, 17:10
Мини-форум консультации # 160279
Нет сообщений в мини-форуме
Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.

Лучшие эксперты раздела

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

Рейтинг: 379

Михаил Александров

Советник

Рейтинг: 378

epimkin

Профессионал

Рейтинг: 112

Gluck

8-й класс

Рейтинг: 61

Коцюрбенко Алексей Владимирович

Старший модератор

Рейтинг: 48

Konstantin Shvetski

Модератор

Рейтинг: 6