1. Рассчитайте сопротивление из медной проволоки:
Краткое пояснение: Сопротивление проводника рассчитывается по формуле \( R = \rho \frac{L}{A} \), где \( \rho \) – удельное сопротивление материала, L – длина проводника, A – площадь поперечного сечения.
Решение:
- Длина проволоки: \( L = 80 \text{ см} = 0.8 \text{ м} \)
- Площадь поперечного сечения: \( A = 0.4 \text{ мм}^2 = 0.4 \times 10^{-6} \text{ м}^2 \)
- Удельное сопротивление меди: \( \rho = 1.7 \times 10^{-8} \text{ Ом} \cdot \text{м} \)
Теперь подставим значения в формулу:
\[ R = 1.7 \times 10^{-8} \frac{0.8}{0.4 \times 10^{-6}} = 1.7 \times 10^{-8} \times 2 \times 10^{6} = 3.4 \times 10^{-2} \text{ Ом} \]
Ответ: Сопротивление медной проволоки равно 0.034 Ом.
2. Напряжение на концах железного проводника:
Краткое пояснение: Сначала нужно найти сопротивление железного проводника, а затем использовать закон Ома \( U = IR \), где I – сила тока, R – сопротивление.
Решение:
- Длина проводника: \( L = 200 \text{ мм} = 0.2 \text{ м} \)
- Площадь поперечного сечения: \( A = 0.5 \text{ мм}^2 = 0.5 \times 10^{-6} \text{ м}^2 \)
- Удельное сопротивление железа: \( \rho = 10 \times 10^{-8} \text{ Ом} \cdot \text{м} \)
Найдем сопротивление:
\[ R = 10 \times 10^{-8} \frac{0.2}{0.5 \times 10^{-6}} = 10 \times 10^{-8} \times 0.4 \times 10^{6} = 4 \times 10^{-2} \text{ Ом} \]
Теперь найдем напряжение:
\[ U = IR = 1 \text{ A} \times 0.04 \text{ Ом} = 0.04 \text{ В} \]
Ответ: Напряжение на концах проводника равно 0.04 В.
3. Сила тока в каждой лампе и общая сила тока:
Краткое пояснение: При параллельном соединении напряжение на обеих лампах одинаковое. Используем закон Ома для каждой лампы, чтобы найти ток, а затем сложим токи, чтобы найти общий ток.
Решение:
- Напряжение: \( U = 5 \text{ В} \)
- Сопротивление первой лампы: \( R_1 = 8 \text{ Ом} \)
- Сопротивление второй лампы: \( R_2 = 6 \text{ Ом} \)
Найдем ток для каждой лампы:
\[ I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{5}{8} = 0.625 \text{ A} \]
\[ I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{5}{6} \approx 0.833 \text{ A} \]
Найдем общий ток:
\[ I = I_1 + I_2 = 0.625 + 0.833 = 1.458 \text{ A} \]
Ответ: Сила тока в первой лампе 0.625 А, во второй лампе 0.833 А, общая сила тока 1.458 А.
4. Мощность тока в паяльнике и работа электрического тока:
Краткое пояснение: Мощность тока рассчитывается по формуле \( P = UI \), а работа тока – по формуле \( A = Pt \).
Решение:
- Сила тока: \( I = 2 \text{ A} \)
- Напряжение: \( U = 220 \text{ В} \)
- Время: \( t = 25 \text{ мин} = 25 \times 60 = 1500 \text{ с} \)
Найдем мощность:
\[ P = UI = 220 \times 2 = 440 \text{ Вт} \]
Найдем работу:
\[ A = Pt = 440 \times 1500 = 660000 \text{ Дж} = 660 \text{ кДж} \]
Ответ: Мощность тока в паяльнике 440 Вт, работа электрического тока за 25 минут 660 кДж.