Решите задание пж 492(405). Чему равна длина стального провода, име-ющего площадь поперечного сечения 0,8 мм², если при силе тока 1 А напряжение на его концах равно 12 B? 493(406). Длина провода, подводящего ток к потре-бителю, равна 120 м. Какую площадь поперечного сече-ния должен иметь медный провод, если при силе тока 10 А напряжение на концах этого провода равно 4 B? 494(407). Из какого материала изготовлен прово-дник длиной 2 км и площадью поперечного сечения 20 мм², если сила тока, проходящего по проводнику, рав-на 2 А при напряжении на его концах 220 В?
Проведя сравнение с известными значениями, можно заключить, что этот проводник может быть изготовлен, например, из алюминия, так как сопротивление на единицу длины для алюминия примерно равного диапазона.
Давайте последовательно решим каждую из задач.
Задание 492(405)Дано:
Площадь поперечного сечения провода ( S = 0.8 \, \text{мм}^2 = 0.8 \times 10^{-6} \, \text{м}^2 )Сила тока ( I = 1 \, \text{А} )Напряжение ( U = 12 \, \text{В} )Сопротивление провода можно найти по закону Ома:
[
U = I \cdot R \implies R = \frac{U}{I} = \frac{12 \, \text{В}}{1 \, \text{А}} = 12 \, \Omega
]
Сопротивление провода также выражается через его длину ( L ) и сопротивление на единицу длины ( \rho ):
[
R = \frac{\rho L}{S}
]
Для стали ( \rho \approx 0.00001 \, \Omega \cdot \text{м} ). Подставим все известные значения:
[
12 = \frac{0.00001 \cdot L}{0.8 \times 10^{-6}}
]
Решим уравнение для ( L ):
[
L = \frac{12 \cdot 0.8 \times 10^{-6}}{0.00001} = \frac{9.6 \times 10^{-6}}{0.00001} = 960 \, \text{м}
]
Ответ: длина стального провода равна 960 метров.
Задание 493(406)Дано:
Длина провода ( L = 120 \, \text{м} )Сила тока ( I = 10 \, \text{А} )Напряжение ( U = 4 \, \text{В} )Сопротивление провода:
[
R = \frac{U}{I} = \frac{4 \, \text{В}}{10 \, \text{А}} = 0.4 \, \Omega
]
Также
[
R = \frac{\rho L}{S}
]
Для меди ( \rho \approx 0.00000168 \, \Omega \cdot \text{м} ):
[
0.4 = \frac{0.00000168 \cdot 120}{S}
]
Решим уравнение для ( S ):
[
S = \frac{0.00000168 \cdot 120}{0.4} = \frac{0.0002016}{0.4} = 0.000504 \, \text{м}^2 = 5.04 \, \text{мм}^2
]
Ответ: площадь поперечного сечения медного провода должна составлять 5.04 мм².
Задание 494(407)Дано:
Длина провода ( L = 2 \, \text{км} = 2000 \, \text{м} )Площадь поперечного сечения ( S = 20 \, \text{мм}^2 = 20 \times 10^{-6} \, \text{м}^2 )Сила тока ( I = 2 \, \text{А} )Напряжение ( U = 220 \, \text{В} )Сопротивление провода:
[
R = \frac{U}{I} = \frac{220 \, \text{В}}{2 \, \text{А}} = 110 \, \Omega
]
Сопротивление провода:
[
R = \frac{\rho L}{S}
]
Теперь подставим известные значения и найдем материал:
[
110 = \frac{\rho \cdot 2000}{20 \times 10^{-6}}
]
Решим уравнение для ( \rho ):
[
\rho = \frac{110 \cdot 20 \times 10^{-6}}{2000} = \frac{2200 \times 10^{-6}}{2000} = 1.1 \times 10^{-6} \, \Omega \cdot \text{м}
]
Проведя сравнение с известными значениями, можно заключить, что этот проводник может быть изготовлен, например, из алюминия, так как сопротивление на единицу длины для алюминия примерно равного диапазона.
Ответ: материал проводника может быть алюминий.