В таблице приведены данные о плотности и удельном электрическом сопротивлении некоторых металлов. Проанализируйте эти данные и ответьте на вопросы.

Какой металл в таблице имеет наибольшую плотность?

• Алюминий
• Олово
• Железо
• Платина

Какой металл в таблице обладает наилучшими проводниковыми свойствами?

• Алюминий
• Железо
• Платина
• Олово

Длина железного проводника l1=10 м, площадь сечения s1=1 мм2. Каково его сопротивление? Ответ выразите в омах, округлите до сотых.

Длина алюминиевого проводника l2=10 см, площадь сечения s2=0.01 мм2. Какое максимальное электрическое напряжение может быть на его концах, если проводник разрушается при достижении мощности электрического тока 3 Вт? Ответ выразите в вольтах, округлите до десятых.

Какой металл из таблицы следует использовать для создания проводника фиксированной длины и массы с максимальным сопротивлением?

• Алюминий
• Железо
• Платина
• Олово

Физика 11 класс Электрические свойства металлов металлы плотность электрическое сопротивление проводниковые свойства металлов сопротивление проводника максимальное напряжение проводника выбор металла для проводника Новый

Давайте разберем каждый вопрос по порядку.

1. Какой металл в таблице имеет наибольшую плотность?

Из предложенных металлов, наибольшую плотность имеет платина. Платина — это тяжелый металл, который используется в ювелирных изделиях и в промышленности благодаря своим уникальным свойствам, таким как высокая коррозионная стойкость и хорошая проводимость. Алюминий, олово и железо имеют меньшую плотность по сравнению с платиной.

Ответ: Платина.

2. Какой металл в таблице обладает наилучшими проводниковыми свойствами?

Наилучшими проводниковыми свойствами обладает платина. Хотя алюминий также является хорошим проводником, платина превосходит его по проводимости, что делает её предпочтительной для использования в высококачественных электрических проводниках. Железо и олово имеют более низкие проводниковые свойства по сравнению с этими двумя металлами.

Ответ: Платина.

3. Рассчитаем сопротивление железного проводника.

Для расчета сопротивления используем формулу: R = ρ * (l / S), где R — сопротивление, ρ — удельное сопротивление, l — длина проводника, а S — площадь сечения. Предположим, что удельное сопротивление железа составляет 0.000001 (или 1.0 * 10^-6) Ом*м.

1. Длина проводника l1 = 10 м.
2. Площадь сечения s1 = 1 мм² = 1 * 10^-6 м².
3. Подставляем данные в формулу: R = 0.000001 * (10 / (1 * 10^-6)) = 10 Ом.

Ответ: 10 Ом.

4. Рассчитаем максимальное электрическое напряжение на алюминиевом проводнике.

Для начала найдем сопротивление алюминиевого проводника, используя ту же формулу, что и ранее. Предположим, что удельное сопротивление алюминия составляет 0.000000027 (или 2.7 * 10^-8) Ом*м.

1. Длина проводника l2 = 10 см = 0.1 м.
2. Площадь сечения s2 = 0.01 мм² = 1 * 10^-8 м².
3. Теперь находим сопротивление: R = 0.000000027 * (0.1 / (1 * 10^-8)) = 0.027 Ом.

Теперь, зная сопротивление, можем найти максимальное напряжение, используя формулу P = U² / R, где P — мощность, U — напряжение. Подставляем P = 3 Вт и R = 0.027 Ом.

1. 3 = U² / 0.027
2. U² = 3 * 0.027 = 0.081
3. U = √0.081 ≈ 0.285 В.

Ответ: 0.3 В (округлено до десятых).

5. Какой металл следует использовать для создания проводника фиксированной длины и массы с максимальным сопротивлением?

Для создания проводника с максимальным сопротивлением следует использовать олово. Олово имеет более высокое удельное сопротивление по сравнению с алюминием, железом и платиной. Это делает его идеальным выбором для таких задач.

Ответ: Олово.