Вопрос:

Алюминиевая и медная проволоки имеют одинаковые массы и длины. Какая из проволок имеет большее сопротивление? Почему?

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Медная проволока имеет меньшее сопротивление, чем алюминиевая, при одинаковой массе и длине. Вот почему: 1. Удельное сопротивление: Медь имеет меньшее удельное сопротивление (1.7 \cdot 10^{-8} Ом$$\cdot$$м), чем алюминий (2.8 \cdot 10^{-8} Ом$$\cdot$$м). Это означает, что при одинаковых размерах медная проволока будет оказывать меньшее сопротивление току. 2. Связь массы, плотности и объема: Поскольку массы и длины проволок одинаковы, можно выразить площадь поперечного сечения через массу и плотность материала. Масса $$m = \rho_{плотность} \cdot V$$, где $$V$$ - объем. Объем, в свою очередь, $$V = A \cdot L$$, где A - площадь, L - длина. Отсюда $$m = \rho_{плотность} \cdot A \cdot L$$, и $$A = \frac{m}{\rho_{плотность} \cdot L}$$. 3. Сопротивление и плотность: Сопротивление $$R = \rho \frac{L}{A} = \rho \frac{L}{\frac{m}{\rho_{плотность} \cdot L}} = \rho \frac{L^2 \cdot \rho_{плотность}}{m}$$. 4. Анализ: Поскольку масса и длина одинаковы, то $$R \propto \rho \cdot \rho_{плотность}$$. То есть, сопротивление пропорционально произведению удельного сопротивления и плотности материала. * Для меди: $$\rho = 1.7 \cdot 10^{-8}$$ Ом$$\cdot$$м, $$\rho_{плотность} = 8960$$ кг/м³ * Для алюминия: $$\rho = 2.8 \cdot 10^{-8}$$ Ом$$\cdot$$м, $$\rho_{плотность} = 2700$$ кг/м³ Произведение для меди: $$1.7 \cdot 10^{-8} \cdot 8960 = 15232 \cdot 10^{-8}$$ Произведение для алюминия: $$2.8 \cdot 10^{-8} \cdot 2700 = 7560 \cdot 10^{-8}$$ Несмотря на большее удельное сопротивление алюминия, его меньшая плотность приводит к тому, что при одинаковых массе и длине алюминиевая проволока имеет большее сопротивление, чем медная. Ответ: Алюминиевая проволока имеет большее сопротивление, так как произведение ее удельного сопротивления на плотность меньше, чем у меди.
ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие