3 Тип 3 № 320 Удельное сопротивление р (при 20 °С) Вещество Ом·м Алюминий 2,8-10-8 Вольфрам 5,5-10-8 Железо 10-10-8 Медь 1,7-10-8 Никелин 42-10-8 Нихром 110-10-8 Свинец 21-10-8 Серебро 1,6-10-8 Сталь 12-10-8 Сопротивления свинцового и никелинового проводников равны. Площади поперечных сечений равны 0,05 мм² и 1 мм². Найдите отношение длин проводников. Ответ: 4 Тип 4 № 1055 Подковообразный магнит поднесли к длинному прямому медному проводу (провод расположен перпендикулярно плоскости рисунка). При пропускании по этому проводу электрического тока І в направлении «на нас» провод начинает смещаться вправо. В каком направлении будет смещаться провод, если поменять полюса магнита местами, оставив направление тока в проводе прежним? Ответ кратко обоснуйте.

Для решения задачи №3 нам понадобятся данные из таблицы удельного сопротивления.

Дано:

• Сопротивления свинцового (\(R_1\)) и никелинового (\(R_2\)) проводников равны: \(R_1 = R_2\)
• Площадь поперечного сечения свинцового проводника: \(S_1 = 0.05 \text{ мм}^2\)
• Площадь поперечного сечения никелинового проводника: \(S_2 = 1 \text{ мм}^2\)
• Удельное сопротивление свинца: \(\rho_1 = 21 \times 10^{-8} \text{ Ом} \times \text{м}\)
• Удельное сопротивление никелина: \(\rho_2 = 42 \times 10^{-8} \text{ Ом} \times \text{м}\)

Найти:

• Отношение длин проводников: \(\frac{L_1}{L_2}\)

Решение:

1. Формула сопротивления: Сопротивление проводника вычисляется по формуле \(R = \rho \frac{L}{S}\), где \(\rho\) — удельное сопротивление материала, \(L\) — длина проводника, \(S\) — площадь поперечного сечения.
2. Запишем формулы для обоих проводников:
   Для свинцового проводника: \(R_1 = \rho_1 \frac{L_1}{S_1}\)
   Для никелинового проводника: \(R_2 = \rho_2 \frac{L_2}{S_2}\)
3. Используем условие равенства сопротивлений: \(R_1 = R_2\)

4. Приравниваем выражения:

   \(\rho_1 \frac{L_1}{S_1} = \rho_2 \frac{L_2}{S_2}\)

5. Выразим отношение длин \(\frac{L_1}{L_2}\):

   \(\frac{L_1}{L_2} = \frac{\rho_2 S_1}{\rho_1 S_2}\)

6. Подставим значения:

   \(\frac{L_1}{L_2} = \frac{(42 \times 10^{-8} \text{ Ом} \times \text{м}) \times (0.05 \text{ мм}^2)}{(21 \times 10^{-8} \text{ Ом} \times \text{м}) \times (1 \text{ мм}^2)}\)

7. Сократим одинаковые единицы измерения и числа:

   \(\frac{L_1}{L_2} = \frac{42 \times 0.05}{21 \times 1}\)

8. Вычислим результат:

   \(\frac{L_1}{L_2} = \frac{2.1}{21} = 0.1\)

Ответ: 0.1

Обоснование задачи №4:

На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера, направление которой определяется правилом левой руки. Если в первоначальном условии провод смещается вправо при направлении тока «на нас» и определенной полярности магнита, то при смене полюсов магнита направление силы Ампера изменится на противоположное.

Применение правила левой руки:

1. Первоначальное условие: Ток идет «на нас», магнитное поле направлено от N к S. Если провод смещается вправо, значит, сила Ампера направлена вправо.

2. Изменение полярности магнита: Теперь магнитное поле направлено от S к N. Направление тока остается прежним («на нас»).

3. Применяем правило левой руки снова: Помещаем ладонь левой руки так, чтобы силовые линии магнитного поля входили в нее (от S к N). Четыре вытянутых пальца направляем по току («на нас»). Тогда отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы, действующей на провод.

Результат: При смене полюсов магнита сила Ампера будет направлена влево. Следовательно, провод будет смещаться влево.

Ответ: Провод будет смещаться влево.