• Предмет: Физика
  • Автор: panikal
  • Вопрос задан 3 месяца назад

ДАЮ СТО БАЛЛОВ, пожалуйста максимально правильно

Приложения:

Ответы

Ответ дал: annavolohatuk
0

Ответ:

1. Ділянка електричного кола має такий вигляд:

- Амперметр показує силу струму, яка дорівнює 2 А.

- Вольтметр показує напругу, яка дорівнює 12 В.

Знаючи силу струму і напругу, ми можемо знайти загальний опір кола за законом Ома: R = V/I. В цьому випадку:

R = 12 В / 2 А = 6 Ом.

Тепер ми знаємо загальний опір кола, який дорівнює 6 Ом. Оскільки всі резистори в колі мають однаковий опір (1 Ом), то їх може бути 6 штук (6 Ом / 1 Ом/резистор). Тепер розглянемо кожний резистор:

- Опір кожного з резисторів = 1 Ом (за умовою).

- Сила струму в кожному резисторі дорівнює загальній силі струму, тобто 2 А.

- Напруга на кожному резисторі обчислюється за законом Ома: U = I * R. Таким чином, напруга на кожному резисторі також дорівнює 2 В.

Загальна сила струму в колі - 2 А, напруга в колі - 12 В.

2. Для розрахунку площі поперечного перерізу провідника використовуємо закон Ома: U = I * R, де U - напруга, I - сила струму, R - опір провідника.

Отже, опір провідника R = U / I = 6 В / 150 А = 0,04 Ом.

Для обчислення площі поперечного перерізу провідника можна використовувати формулу опору провідника: R = (ρ * L) / A, де ρ - специфічний опір матеріалу (у вас це мідь), L - довжина провідника, A - площа поперечного перерізу.

Мідь має специфічний опір приблизно 0,0000017 Ом·м (відомо з літератури).

Підставимо відомі значення:

0,04 Ом = (0,0000017 Ом·м * 2 м) / A.

Перегрупуємо рівняння:

A = (0,0000017 Ом·м * 2 м) / 0,04 Ом = 0,000085 м².

Тобто, площа поперечного перерізу провідника має бути приблизно 0,000085 м².

3. Для розрахунку довжини ніхромового дроту використовуємо закон Джоуля-Ленца: Q = I² * R * t, де Q - тепло, I - сила струму, R - опір дроту, t - час.

Ми знаємо силу струму (150 А), опір дроту (ніхром має певний специфічний опір), і час (5 хвилин, який переводимо в секунди: 5 хвилин * 60 секунд = 300 секунд).

Також, напруга в мережі V = 220 В.

Специфічний опір ніхрому приблизно 1,1 * 10^(-6) Ом·м (відомо з літератури).

Тепер ми можемо розрахувати довжину:

Q = I² * R * t,

R = V / I,

Q = (I² * (V / I) * t,

Q = V * I * t.

Підставляючи відомі значення, отримуємо:

Q = 220 В * 150 А * 300 с = 9 900 000 Дж.

Тепер використовуємо закон Джоуля-Ленца для знаходження довжини дроту:

Q = I² * R * t,

R = ρ * (L / A),

Q = (I² * (ρ * (L / A)) * t.

Ми знаємо Q, I, ρ, t і можемо знайти A з попереднього завдання (A = 0,000085 м²).

Підставимо ці значення та вирішимо рівняння:

9 900 000 Дж = (150 А)² * (1,1 * 10^(-6) Ом·м) * (L / 0,000085 м²) * 300 с.

Після обчислень отримуємо:

L ≈ 2,15 метрів.

Тобто, довжина ніхромового дроту близько 2,15 метра.

4. Потужність P

Вас заинтересует