Никелиновый проводник длиной L и площадью поперечного сечения S заменили на проводник длиной 2L и площадью поперечного сечения 4S, сделанный из того же материала. Как изменятся сила тока, протекающего через проводник, и мощность тока, если поданное на проводник напряжение останется прежним?
Ответы
Ответ:
Объяснение:
U=I*R=I*p*L/S I=U*S/p*L I1=U*S/p*L I12=U*4*S/4*S=U*4*S/p*2*L=U*2*S/p*L
I2/I1=2 сила тока увеличится в 2 раза. P=U*I так как I2>I1 в два раза, мощность увеличится в 2 раза.
Сопротивление проводника:
R = ρL/S, где: ρ - удельное сопр-е материала (Ом·мм²/м),
L - длина проводника (м),
S - площадь поперечного сечения (мм²).
При увеличении длины проводника в 2 раза (2L) и площади поперечного сечения в 4 раза (4S) сопротивление проводника станет:
R₁ = ρ·2L/4S = ρL/2S = 1/2 · ρL/S = R/2
То есть сопротивление проводника уменьшится в 2 раза.
Протекающий через проводник ток:
I = U/R, где I - величина тока (А),
U - напряжение на концах проводника (В),
R - сопротивление проводника (Ом).
Так как напряжение остается прежним, а сопротивление R₁ = R/2, то протекающий через проводник ток:
I₁ = U/R₁ = U/(R:2) = 2U/R = 2·I
То есть при уменьшении сопротивления проводника в 2 раза и постоянном напряжении на его концах, ток, протекающий через проводник, увеличится в 2 раза.
Мощность электрического тока:
P = U²/R, где P - мощность тока (Вт),
U - напряжение на концах проводника (В),
R - сопротивление проводника (Ом)
Очевидно, что при постоянном напряжении и уменьшении сопротивления в 2 раза мощность тока:
P₁ = U²/R₁ = U²/(R:2) = 2U²/R = 2P
То есть мощность тока, выделяемая на проводнике, увеличится в 2 раза.
Ответ: При уменьшении сопротивления проводника в 2 раза и постоянном напряжении на концах проводника, ток, протекающий через проводник и мощность, выделяемая на проводнике, увеличатся в 2 раза.