Физика · 8 класс Задача №3554457
А
А
Задача: найти силу тока через реостат из никелевой проволоки длиной 50 м и поперечным сечением 1 мм² при напряжении 45 В.
Параметры и допущения (для 8-й класс, понятные объяснения):
- Длина проволоки L = 50 м
- Площадь поперечного сечения S = 1 мм² = 1 × 10^-6 м²
- Напряжение на зажимах U = 45 В
- Для никеля используем удельное сопротивление ρ Ni ≈ 6.99 × 10^-8 Ом·м (при комнате ~20°C). Учтите, что с ростом температуры сопротивление возрастает, но в задаче будем считать постоянное ρ.
Шаг 1. Найдем сопротивление проволоки
- Формула: R = ρ L / S
- Подставляем значения: R = (6.99 × 10^-8 Ω·м × 50 м) / (1 × 10^-6 м²)
- Вычисление: R ≈ (3.495 × 10^-6) / (1 × 10^-6) ≈ 3.495 Ω
- Округлим: R ≈ 3.50 Ω
Шаг 2. Найдем силу тока по закону Ома
- Закон Ома: I = U / R
- Подставляем: I = 45 В / 3.495 Ω ≈ 12.87 А
- Округлим: I ≈ 12.9 А
Ответ: сила тока примерно 12.9 ампер.
Дополнительная заметка:
- Мощность, рассеиваемая в проволоке: P = I²R ≈ (12.9)² × 3.495 ≈ 580 Вт. Это очень большая мощность для тонкой никелевой проволоки на длинной длине и при такой площади поперечного сечения; на практике проволока сильно нагревается, сопротивление может расти из‑за нагрева. В условной задаче считают постоянное ρ и постоянное напряжение, поэтому получаем вышеуказанную величину.