1)Під час руху зі стану спокою в електричному полі електрон набуває швидкості 10 м/с. Визначити напругу між двома точками поля. Маса електрона 9,1-103K.
2)Електропроводка виготовлена з мідного проводу довжиною 200 м.
що має переріз 0,5 мм2. Який струм протікає по колу, якщо прикласти напругу
6,8 B?
3) Напруга на кінцях ніхромового провідника масою 85 г і довжиною
20 м становить 3,5 В. Струм якої сили протікає через провідник?
4)Яка кількість теплоти потрібна для нагрівання максимального
об'єму води від 15°С до кипіння?
Ответы
Ответ:
Объяснение:
1.Для вирішення задачі необхідно знати значення електричного заряду електрона, яке дорівнює -1,6∙10^-19 Кл, та написати формулу для знаходження напруги між точками поля:
U = (m∙v^2)/(2∙q),
де U - напруга, m - маса електрона, v - його швидкість, q - значення електричного заряду електрона.
Підставляємо в формулу відомі значення:
U = (9,1∙10^-31∙10^2)/(2∙1,6∙10^-19) ≈ 2,25 В.
2.Для вирішення задачі необхідно знати формулу для знаходження сили струму:
I = U/R,
де I - сила струму, U - напруга, R - опір проводу. Опір мідного проводу можна знайти за формулою:
R = (ρ∙L)/S,
де ρ - специфічний опір матеріалу проводу, L - довжина проводу, S - його поперечний переріз. Значення ρ для міді дорівнює 1,72∙10^-8 Ом∙м. Підставляємо в формули відомі значення:
R = (1,72∙10^-8∙200)/0,5∙10^-6 ≈ 6,88 Ом,
I = 6,8/6,88 ≈ 0,99 А.
3.Для вирішення задачі необхідно знати формулу для знаходження сили струму, яка відповідає закону Ома:
I = U/R,
де I - сила струму, U - напруга, R - опір проводу. Опір проводника можна знайти за формулою:
R = (ρ∙L)/S,
де ρ - специфічний опір матеріалу проводу, L - довжина проводу, S - його поперечний переріз. Для ніхрому значення ρ дорівнює 1,1∙10^-6 Ом∙м. Підставляємо в формули відомі значення:
R = (1,1∙10^-6∙20)/((85/1000)∙1∙10^-6) ≈ 0,26 Ом,
I = 3,5/0,26 ≈ 13,46 А
4.Для знаходження кількості теплоти потрібно використовувати формулу:
Q = mcΔT,
де Q - кількість теплоти, m - маса речовини, c - його теплоємність, ΔT - різниця в температурі.
Для води теплоємність c = 4,18 Дж/(г∙°C), а її питома маса 1 г/см³, тобто 1000 кг/м³. Тому для максимального об'єму води, який може бути нагрітий, ми повинні знайти масу за формулою:
m = ρV,
де ρ - щільність води, V - об'єм, який дорівнює різниці об'ємів при кінцевій і початковій температурах:
V = (100 - 15)∙10³ см³ = 85∙10³ см³ = 0,085 м³,
m = 1000∙0,085 ≈ 85 кг.
Підставляємо в формулу для Q відомі значення:
Q = 85∙10³∙4,18∙(100 - 15) ≈ 31,5∙10^6 Дж.
Отже, для нагрівання максимального об'єму води від 15°C до кипіння потрібно близько 31,5 мільйонів Дж теплоти.