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, но большее 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 массы.
4) При замене спирали электроплитки с никелиновой на нихромовую такого же размера электрическое сопротивление спирали уменьшится.
5) При параллельном 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 объемах V проводники из константана и никелина
будут иметь одинаковые массы
, так как их плотности ρ равны.
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 параллельном соединении напряжение U на проводниках одинаково. Потребляемая мощность проводника из железа равна
,
где
- удельное
сопротивление железа. Потребляемая мощность проводника из никелина, равна
,
где
- удельное
сопротивление никелина. Таким образом, отношение этих мощностей дает
,
то
есть
и это
значит, что потребляемая мощность у никелина в 4 раза меньше.
Ответ: 13.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: