4. Кипятильник включён в сеть с напряжением 220 В. Чему равна сила тока в спирали электрокипятильника, если она сделана из нихромовой проволоки длиной 5 м и площадью поперечного сечения 0,1 мм²? 5. Определите общее сопротивление цепи (см. рис.). 6.Три проводника сопротивлением 2 Ом, 2 Ом и 4 Ом соединены параллельно. Определите силу тока B каждом проводнике, если в неразветвлённой части цепи сила тока равна 12 А. Каково напряжение на концах каждого проводника?

Привет! Давай разберем эти задачи по физике вместе. Уверена, у нас все получится!

Ответ 4

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся следующие формулы:

• Сопротивление проводника: \[ R = \rho \frac{L}{A} \], где:
  
  
  
  • \( R \) – сопротивление,
  
  
  • \( \rho \) – удельное сопротивление материала (для нихрома \( \rho \approx 1.1 \times 10^{-6} \) Ом·м),
  
  
  • \( L \) – длина проводника,
  
  
  • \( A \) – площадь поперечного сечения.
  
  
  
  


• Закон Ома: \[ I = \frac{U}{R} \], где:
  
  
  
  • \( I \) – сила тока,
  
  
  • \( U \) – напряжение,
  
  
  • \( R \) – сопротивление.
  
  
  
  

Дано:

• Напряжение \( U = 220 \) В


• Длина \( L = 5 \) м


• Площадь сечения \( A = 0.1 \) мм² = \( 0.1 \times 10^{-6} \) м²


• Удельное сопротивление нихрома \( \rho = 1.1 \times 10^{-6} \) Ом·м

Решение:

1. 
   

   Найдем сопротивление спирали:

   
   \[ R = \rho \frac{L}{A} = 1.1 \times 10^{-6} \frac{5}{0.1 \times 10^{-6}} = 1.1 \times 50 = 55 \ \text{Ом} \]
   


2. 
   

   Теперь найдем силу тока:

   
   \[ I = \frac{U}{R} = \frac{220}{55} = 4 \ \text{А} \]
   

Ответ 5

Смотри, тут всё просто: сначала упростим схему, заменив параллельные соединения резисторов эквивалентными сопротивлениями.

Решение:

1. 
   

   Рассчитаем сопротивление верхнего участка цепи, состоящего из \( R_1 \) и \( R_3 \), соединенных последовательно:

   
   \[ R_{13} = R_1 + R_3 = 10 \ \text{Ом} + 50 \ \text{Ом} = 60 \ \text{Ом} \]
   


2. 
   

   Рассчитаем сопротивление нижнего участка цепи, состоящего из \( R_2 \) и \( R_4 \), соединенных последовательно:

   
   \[ R_{24} = R_2 + R_4 = 20 \ \text{Ом} + 20 \ \text{Ом} = 40 \ \text{Ом} \]
   


3. 
   

   Теперь у нас есть два параллельных участка с сопротивлениями \( R_{13} = 60 \ \text{Ом} \) и \( R_{24} = 40 \ \text{Ом} \). Рассчитаем общее сопротивление этих двух параллельных участков:

   
   \[ \frac{1}{R_{1234}} = \frac{1}{R_{13}} + \frac{1}{R_{24}} = \frac{1}{60} + \frac{1}{40} = \frac{2 + 3}{120} = \frac{5}{120} \]
   \[ R_{1234} = \frac{120}{5} = 24 \ \text{Ом} \]
   


4. 
   

   Рассчитаем сопротивление правого участка цепи, состоящего из \( R_6 \) и \( R_7 \), соединенных параллельно:

   
   \[ \frac{1}{R_{67}} = \frac{1}{R_6} + \frac{1}{R_7} = \frac{1}{16} + \frac{1}{12} = \frac{3 + 4}{48} = \frac{7}{48} \]
   \[ R_{67} = \frac{48}{7} \approx 6.86 \ \text{Ом} \]
   


5. 
   

   Теперь у нас есть три последовательных участка с сопротивлениями \( R_{5} = 48 \ \text{Ом} \), \( R_{1234} = 24 \ \text{Ом} \) и \( R_{67} = 6.86 \ \text{Ом} \). Рассчитаем общее сопротивление цепи:

   
   \[ R_{общ} = R_{5} + R_{1234} + R_{67} = 48 + 24 + 6.86 = 78.86 \ \text{Ом} \]
   

Ответ 6

Дано:

• Сопротивления: \( R_1 = 2 \ \text{Ом} \), \( R_2 = 2 \ \text{Ом} \), \( R_3 = 4 \ \text{Ом} \)


• Общий ток: \( I = 12 \ \text{А} \)

Решение:

1. 
   

   Найдем общее сопротивление цепи:

   
   \[ \frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} = \frac{1}{2} + \frac{1}{2} + \frac{1}{4} = \frac{2 + 2 + 1}{4} = \frac{5}{4} \]
   \[ R_{общ} = \frac{4}{5} = 0.8 \ \text{Ом} \]
   


2. 
   

   Найдем напряжение на концах каждого проводника (так как они соединены параллельно, напряжение одинаковое):

   
   \[ U = I \cdot R_{общ} = 12 \cdot 0.8 = 9.6 \ \text{В} \]
   


3. 
   

   Найдем силу тока в каждом проводнике:

   
   
   
   
   • \[ I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{9.6}{2} = 4.8 \ \text{А} \]
   
   
   • \[ I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{9.6}{2} = 4.8 \ \text{А} \]
   
   
   • \[ I_3 = \frac{U}{R_3} = \frac{9.6}{4} = 2.4 \ \text{А} \]
   
   
   
   

Ответ:

• Сила тока в спирали электрокипятильника: 4 А


• Общее сопротивление цепи: 78.86 Ом


• Напряжение на концах каждого проводника: 9.6 В, токи: 4.8 А, 4.8 А, 2.4 А

Проверка за 10 секунд: Убедись, что правильно подставила значения и пересчитала формулы. Если что-то не сходится, пересмотри решение еще раз!

Доп. профит: Помни, что понимание формул и умение их применять – ключ к успеху в физике. Не бойся задавать вопросы, если что-то непонятно!