Контрольные задания > 5. У Геннадия Валерьевича перегорела нагревательная спираль в паяльнике, который был рассчитан на напряжение 12 В. Для ремонта Геннадию Валерьевичу потребовалось рассчитать длину нихромовой проволоки, требуемой для изготовления новой спира ли. В своём ящике с инструментами он нашёл кусок нихромовой проволоки длиной 12 см с площадью поперечного сечения 0,022 мм. Удельное сопротивление нихрома 1,1 Ом мм²/м. 1) Чему равно сопротивление найденного куска проволоки? 2) Оказалось, что при такой площади поперечного сечения проволоки, чтобы она нагрелась до необходимой температуры 400 °С, по ней должен течь ток силой не менее 0,74 А. При силе тока в 3. А проволока такого поперечного сечения перегорает. Удаст ся ли починить паяльник с помощью найденного куска проволоки? Ответ подтвердите расчётами. 3) Кусок какой длины необходимо отрезать от найденной проволоки для того, чтобы исправленный с его помощью паяльник об ладал максимальной мощностью, и при этом проволока не перегорала? Напишите полное решение этой задачи.
Вопрос:

5. У Геннадия Валерьевича перегорела нагревательная спираль в паяльнике, который был рассчитан на напряжение 12 В. Для ремонта Геннадию Валерьевичу потребовалось рассчитать длину нихромовой проволоки, требуемой для изготовления новой спира ли. В своём ящике с инструментами он нашёл кусок нихромовой проволоки длиной 12 см с площадью поперечного сечения 0,022 мм. Удельное сопротивление нихрома 1,1 Ом мм²/м. 1) Чему равно сопротивление найденного куска проволоки? 2) Оказалось, что при такой площади поперечного сечения проволоки, чтобы она нагрелась до необходимой температуры 400 °С, по ней должен течь ток силой не менее 0,74 А. При силе тока в 3. А проволока такого поперечного сечения перегорает. Удаст ся ли починить паяльник с помощью найденного куска проволоки? Ответ подтвердите расчётами. 3) Кусок какой длины необходимо отрезать от найденной проволоки для того, чтобы исправленный с его помощью паяльник об ладал максимальной мощностью, и при этом проволока не перегорала? Напишите полное решение этой задачи.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Ответ: 1) 5,5 Ом; 2) Не удастся; 3) 2,93 см

Краткое пояснение: Решаем задачи, используя законы Ома и Джоуля-Ленца.
  1. Определим сопротивление найденного куска проволоки: \[R = \rho \frac{l}{S}\] где \(\rho\) - удельное сопротивление, \(l\) - длина, \(S\) - площадь поперечного сечения. Подставляем значения: \[R = 1.1 \frac{\text{Ом} \cdot \text{мм}^2}{\text{м}} \cdot \frac{0.12 \text{ м}}{0.022 \text{ мм}^2} = 6 \text{ Ом}\]
  2. Проверим, удастся ли починить паяльник:
    • Максимальная мощность паяльника будет при токе 0,74 А.
    • Сопротивление спирали паяльника должно быть: R = U/I = 12 В / 0,74 A ≈ 16,22 Ом.
    • Чтобы получить такое сопротивление, нужна длина проволоки: l = (R * S) / \(\rho\) = (16,22 Ом * 0,022 мм²) / (1,1 Ом*мм²/м) ≈ 0,324 м = 32,4 см.
    • Так как у нас есть только 12 см проволоки, починить паяльник не удастся.
  3. Определим, какой длины кусок необходимо отрезать, чтобы паяльник обладал максимальной мощностью, и при этом проволока не перегорала:
    • Для максимальной мощности ток не должен превышать 3 А.
    • Сопротивление спирали должно быть: R = U/I = 12 В / 3 A = 4 Ом.
    • Длина проволоки должна быть: l = (R * S) / \(\rho\) = (4 Ом * 0,022 мм²) / (1,1 Ом*мм²/м) = 0,08 м = 8 см.
    • Тогда отрезать нужно 12 см - 8 см = 4 см.

Ответ: 1) 6 Ом; 2) Не удастся; 3) 4 см

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие