Задание 15. В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая таблица.
Вещество |
Плотность в твёрдом состоянии, г/см3 |
Удельное электрическое сопротивление (при 20 °С), |
Алюминий |
2,7 |
0,028 |
Железо |
7,8 |
0,1 |
Константан (сплав) |
8,8 |
0,5 |
Латунь |
8,4 |
0,07 |
Медь |
8,9 |
0,017 |
Никелин (сплав) |
8,8 |
0,4 |
Нихром (сплав) |
8,4 |
1,1 |
Серебро |
10,5 |
0,016 |
Используя данные таблицы, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) При равных размерах проводник из латуни будет иметь меньшую массу и меньшее электрическое сопротивление по сравнению с проводником из меди.
2) При равных размерах проводник из серебра будет иметь самую маленькую массу.
3) Проводники из константана и никелина при одинаковых размерах будут иметь одинаковые электрические сопротивления.
4) При замене спирали электроплитки с никелиновой на нихромовую такого же размера электрическое сопротивление спирали увеличится.
5) При последовательном включении проводников из железа и никелина, имеющих одинаковые размеры, потребляемая мощность у никелина будет в 4 раза больше.
Решение.
1) Сопротивление R проводника длиной l и поперечным сечением S можно найти как , где ρ – удельное сопротивление проводника. Если длина и поперечное сечение двух проводников равны, то латунный провод будет иметь большее сопротивление, чем медный, так как удельное сопротивление ρ латуни выше, чем удельное сопротивление меди. При этом масса латунного проводника, равная , где г/см3 – плотность латуни, будет меньше массы медного проводника , где г/см3.
2) Самую маленькую массу будет иметь проводник с наименьшей плотностью. Из таблицы видно, что это проводник из алюминия.
3) При одинаковых размерах проводники из константана и никелина будут иметь разные сопротивления, так как их удельные сопротивления разные.
4) При замене спирали с никелиновой на нихромовую такого же размера ее сопротивление увеличится, так как удельное сопротивление нихрома выше, чем у никелина.
5) При последовательном соединении ток I, протекающий через проводники, одинаковый. Тогда, потребляемую мощность проводника из железа, можно записать в виде
,
где - удельное сопротивление железа. Потребляемая мощность проводника из никелина:
,
где - удельное сопротивление никелина. Таким образом, отношение этих мощностей дает
,
то есть и это значит, что потребляемая мощность у никелина в 4 раза больше, чем у железа.
Ответ: 45.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: