Задание № 1005

На рисунке 139 изображены шкалы технического и школьного вольтметров. Определите предел измерения и цену деления шкалы каждого прибора. Запишите показания школьного вольтметра с учётом погрешности измерения.
рис. 139

Решение

Пределы измерения − это минимальное (нижний предел) и максимальное (верхний предел) значения шкалы прибора.
Цена деления − значение измеряемой величины, соответствующее одному ее делению. Для ее определения необходимо взять 2 соседних числа, найти их разницу (от большего отнять меньшее), а затем разделить полученное число на количество маленьких штрихов между этими числами.
Погрешность измерений равна половине цены деления шкалы измерительного прибора.

Вольтметр Нижний предел измерения Верхний предел измерения Цена деления Показания прибора с учетом погрешности
Школьный 0 В 3 В 0,2 В (1,2 ± 0,1) В
Технический 0 В 250 В 12,5 В (0 ± 6,25) В

Задание № 1006

Какая физическая величина остаётся постоянной при изменении силы тока и напряжения на концах проводника?

Решение

При изменении силы тока и напряжения на концах проводника электрическое сопротивление проводника остается постоянным.

Задание № 1007

Почему для изготовления электрических проводов обычно применяют медную или алюминиевую проволоку?

Решение

Для изготовления электрических проводов обычно применяют медную или алюминиевую проволоку, т.к. они обладают небольшим удельным сопротивлением, следовательно, высокой проводимостью тока.

Задание № 1008

Почему реостаты изготавливают из проволоки с большим удельным сопротивлением? В чём недостаток реостата с обмоткой из медной проволоки?

Решение

Реостаты изготавливают из проволоки с большим удельным сопротивлением, чтобы уменьшить длину обмотки реостата. Так как чем больше удельное сопротивление, тем меньшую длину проволоки можно брать для получения такого же сопротивления. У меди очень маленькое удельное сопротивление, поэтому реостат с обмоткой из медной проволоки имел бы очень длинную проволоку и за счет этого был бы очень дорогим.

Задание № 1009

Имеются две проволоки одинакового сечения и материала. Длина одной проволоки равна 10 см, а другой − 50 см. Какая проволока имеет большее сопротивление и во сколько раз? Почему?

Решение

Дано:
$S_{1} = S_{2}$;
$ρ_{1} = ρ_{2}$;
$l_{1} = 10$ см;
$l_{2} = 50$ см.
Найти:
$\frac{R_{2}}{R_{1}}$ − ?
СИ:
$l_{1} = 0,1$ м;
$l_{2} = 0,5$ м.
Решение:
$R_{1} = \frac{ρ_{1}l_{1}}{S_{1}}$;
$R_{2} = \frac{ρ_{2}l_{2}}{S_{2}} = \frac{ρ_{1}l_{2}}{S_{1}}$;
$\frac{R_{2}}{R_{1}} = \frac{\frac{ρ_{1}l_{2}}{S_{1}}}{\frac{ρ_{1}l_{1}}{S_{1}}} = \frac{l_{2}}{l_{1}}$;
$\frac{R_{2}}{R_{1}} = \frac{0,5}{0,1} = 5$.
Ответ: Вторая проволока имеет большее сопротивление в 5 раз. Во сколько раз больше длина проводника, во столько раз больше сопротивление, если проволоки одинакового сечения и материала, т.к. сопротивление прямо пропорционально длине проводника.

Задание № 1010

Какой проводник имеет большее сопротивление в цепи постоянного тока − сплошной медный стержень или медная трубка, внешний диаметр которой равен диаметру стержня? Длину обоих проводников считать одинаковой.

Решение

Медная трубка, так как площадь поперечного сечения у неё меньше, чем у стержня.

Задание № 1011

Длина одного медного провода 40 см, другого − 2 м. Площадь сечения второго провода меньше первого в 5 раз. Что можно сказать о сопротивлении этих проводов?

Решение

Дано:
$ρ_{1} = ρ_{2}$;
$l_{1} = 40$ см;
$l_{2} = 2$ м;
$\frac{S_{1}}{S_{2}} = 5$.
Найти:
$\frac{R_{2}}{R_{1}}$ − ?
СИ:
$l_{1} = 0,4$ м.
Решение:
$S_{1} = 5S_{2}$;
$R_{1} = \frac{ρ_{1}l_{1}}{S_{1}} = \frac{ρ_{2}l_{1}}{5S_{2}} $;
$R_{2} = \frac{ρ_{2}l_{2}}{S_{2}}$;
$\frac{R_{2}}{R_{1}} = \frac{\frac{ρ_{2}l_{2}}{S_{2}}}{\frac{ρ_{2}l_{1}}{5S_{2}}} = \frac{5l_{2}}{l_{1}}$;
$\frac{R_{2}}{R_{1}} = \frac{5 * 2}{0,4} = 25$.
Ответ: Сопротивление второго провода в 25 раз больше сопротивления первого провода.

Задание № 1012

Имеются две проволоки одинаковой длины, изготовленные из одного материала. Поперечное сечение одной проволоки равно 0,2 $см^{2}$, а другой − 5 $мм^{2}$. Какая проволока имеет большее сопротивление и во сколько раз?

Решение

Дано:
$ρ_{1} = ρ_{2}$;
$l_{1} = l_{2}$;
$S_{1} = 0,2 см^{2}$;
$S_{2} = 5 мм^{2}$.
Найти:
$\frac{R_{2}}{R_{1}}$ − ?
СИ:
$S_{1} = 20 мм^{2}$.
Решение:
$R_{1} = \frac{ρ_{1}l_{1}}{S_{1}}$;
$R_{2} = \frac{ρ_{2}l_{2}}{S_{2}} = \frac{ρ_{1}l_{1}}{S_{2}}$;
$\frac{R_{2}}{R_{1}} = \frac{ \frac{ρ_{1}l_{1}}{S_{2}}}{\frac{ρ_{1}l_{1}}{S_{1}}} = \frac{S_{1}}{S_{2}}$;
$\frac{R_{2}}{R_{1}} = \frac{20}{5} = 4$.
Ответ: Сопротивление второй проволоки больше сопротивления первой в 4 раза.