Какое поперечное сечение должен иметь медный проводник длиной 1 км, чтобы его сопротивление совпадало с сопротивлением железного проводника, у которого площадь поперечного сечения составляет 0,25 мм2 и длина в два раза меньше?

Физика 8 класс Сопротивление проводников медный проводник сопротивление железный проводник поперечное сечение площадь сечения длина проводника физика 8 класс электрические свойства сравнение проводников формула сопротивления Новый

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться формулой для расчета сопротивления проводника:

R = ρ * (L / S)

где:

• R - сопротивление проводника;
• ρ - удельное сопротивление материала проводника;
• L - длина проводника;
• S - площадь поперечного сечения проводника.

Сначала определим сопротивление железного проводника:

Данные:

• Площадь поперечного сечения железного проводника (S_железо) = 0,25 мм² = 0,25 * 10^(-6) м²;
• Длина железного проводника (L_железо) = 1/2 км = 0,5 км = 500 м;
• Удельное сопротивление железа (ρ_железо) ≈ 0,1 * 10^(-6) Ом·м (значение может варьироваться в зависимости от условий).

Теперь подставим значения в формулу для расчета сопротивления железного проводника:

R_железо = ρ_железо * (L_железо / S_железо)

R_железо = 0,1 * 10^(-6) * (500 / (0,25 * 10^(-6)))

Теперь вычислим это значение:

R_железо = 0,1 * 10^(-6) * (500 / 0,25 * 10^(-6)) = 0,1 * 10^(-6) * 2000 * 10^6 = 200 Ом.

Теперь мы знаем, что сопротивление медного проводника должно быть равно 200 Ом. Теперь найдем необходимую площадь поперечного сечения медного проводника (S_медь):

Данные:

• Длина медного проводника (L_медь) = 1 км = 1000 м;
• Удельное сопротивление меди (ρ_медь) ≈ 0,017 * 10^(-6) Ом·м.

Подставим значения в формулу для медного проводника:

R_медь = ρ_медь * (L_медь / S_медь)

Поскольку R_медь должно быть равно R_железо, то:

200 = 0,017 * 10^(-6) * (1000 / S_медь)

Теперь выразим S_медь:

S_медь = 0,017 * 10^(-6) * (1000 / 200)

S_медь = 0,017 * 10^(-6) * 5 = 0,085 * 10^(-6) м² = 0,085 мм².

Таким образом, площадь поперечного сечения медного проводника должна составлять 0,085 мм², чтобы его сопротивление совпадало с сопротивлением железного проводника.