Ответ
Для решения задачи необходимо сосредоточиться на двух частях: отношение сопротивлений в проводниках из стали и вольфрама, и понимание поведения магнитной стрелки при замыкании электрической цепи.
Относительное сопротивление в проводниках
Задача требует найти отношение сопротивлений в проводниках из стали и вольфрама, при условии, что их длины и площади поперечных сечений равны.
Сопротивление \( R \) проводника определяется формулой:
\[ R = \rho \cdot \frac{L}{A} \]
где:
- \( \rho \) — удельное сопротивление материала,
- \( L \) — длина проводника,
- \( A \) — площадь поперечного сечения.
Поскольку длины \( L \) и площади \( A \) равны, отношение сопротивлений \( R_{\text{стали}}/R_{\text{вольфрама}} \) просто равно отношению удельных сопротивлений:
\[ \frac{R_{\text{стали}}}{R_{\text{вольфрама}}} = \frac{\rho_{\text{стали}}}{\rho_{\text{вольфрама}}} \]
Подставим данные из задания:
- \( \rho_{\text{стали}} = 1.6 \times 10^{-7} \, \text{Ом} \cdot \text{м} \)
- \( \rho_{\text{вольфрама}} = 21 \times 10^{-8} \, \text{Ом} \cdot \text{м} = 2.1 \times 10^{-7} \, \text{Ом} \cdot \text{м} \)
Тогда:
\[ \frac{R_{\text{стали}}}{R_{\text{вольфрама}}} = \frac{1.6 \times 10^{-7}}{2.1 \times 10^{-7}} = \frac{16}{21} \]
Понимание магнитной стрелки
Во второй части задачи рассматривается поведение магнитной стрелки при замыкании цепи.
- Когда ключ замыкается, ток начинает течь через проводник.
- Согласно правилу правой руки, создаваемое током магнитное поле определит направление отклонения магнитной стрелки.
- В зависимости от направления тока через катушку, стрелка повернется либо к концам \( A \) или \( B \).
Следует учесть, что при изменении полярности батареи или изменении схемы это направление может измениться, и стрелка повернется в противоположном направлении. Говорит ли задача о конкретной позиции стрелки (например, N-S направления в катушке) не указано, но в общем случае она следует правилу Ленца и всегда показывает северным концом в сторону, противоположную направлению движения электронов.
