Какова будет площадь поперечного сечения шунта длиной в 20 м, изготовленного из константана, если удельное сопротивление константана равно 50*10^-8, учитывая, что гальванометр имеет шкалу на 100 делений с ценой деления на 1 мкА и внутреннее сопротивление гальванометра составляет 180 Ом, а шунт позволяет вымерять ток до 1 мА?

Физика 9 класс Электрические цепи площадь поперечного сечения шунта константан удельное сопротивление гальванометр внутреннее сопротивление ток до 1 мА физика 9 класс Новый

Для того чтобы найти площадь поперечного сечения шунта, нам необходимо использовать формулу для расчета сопротивления проводника, а также учитывать данные о гальванометре и шунте.

Сначала запишем формулу для сопротивления проводника:

R = ρ * (L / S)

где:

• R - сопротивление проводника (в Омах),
• ρ - удельное сопротивление материала (в Омах * м),
• L - длина проводника (в метрах),
• S - площадь поперечного сечения проводника (в квадратных метрах).

В нашем случае:

• ρ (удельное сопротивление константана) = 50 * 10^-8 Ом * м,
• L (длина шунта) = 20 м.

Теперь подставим известные значения в формулу:

R = 50 * 10^-8 * (20 / S)

Теперь давайте определим, какое сопротивление должен иметь шунт, чтобы позволить измерять ток до 1 мА. Гальванометр имеет внутреннее сопротивление 180 Ом и показывает 1 мкА при 100 делениях, что соответствует 1 мА при 100 делениях. Таким образом, при токе 1 мА через шунт, на гальванометр будет приходиться:

U = I * R = 0.001 * 180 = 0.18 В

При этом, для шунта с током 1 мА, общее сопротивление цепи должно быть:

R_total = R_galvanometer + R_shunt

Рассмотрим, что при токе 1 мА через гальванометр, ток через шунт будет 1 мА, и мы можем использовать закон Ома:

R_shunt = U / I_shunt = 0.18 / 0.001 = 180 Ом

Теперь мы можем подставить это значение в уравнение сопротивления шунта:

180 = 50 * 10^-8 * (20 / S)

Решим это уравнение относительно S:

1. Умножим обе стороны на S:
180S = 50 * 10^-8 * 20
2. Теперь решим для S:
S = (50 * 10^-8 * 20) / 180

Теперь подставим числовые значения:

S = (50 * 10^-8 * 20) / 180 = (1000 * 10^-8) / 180

S = (1 * 10^-5) / 180

S ≈ 5.56 * 10^-8 м²

Таким образом, площадь поперечного сечения шунта составляет примерно 5.56 * 10^-8 м².