Задачи › Вычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочки

Комбинированный провод

  1. Комбинированный провод

    «Шаг в будущее» 2019/20, 9 кл.
    3/10

    В железном стержне длиной \(L = 1\) м и диаметром \(D = 4\) мм вдоль продольной оси просверлили отверстие диаметром \(d = 2\) мм и вставили в него медный стержень длиной \(L = 1\) м и диаметром \(d = 2\) мм. Определите сопротивление такого «провода». Удельные сопротивления стали и меди \(\rho_{\text{с}} = 1{,}2 \cdot 10^{-7}\) Ом\(\cdot\)м, \(\rho_{\text{м}} = 1{,}7 \cdot 10^{-8}\) Ом\(\cdot\)м. Ответ выразите в миллиомах с точностью до десятых долей.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Стальная трубка и медный стержень соединены параллельно между торцами. Сложите проводимости.

    Ответ

    \(3{,}8\) мОм.

    Решение

    Сопротивление провода определяется как \(R = \dfrac{\rho L}{S}\), где \(S\) — площадь поперечного сечения провода. В нашем случае сопротивление комбинированного провода рассчитывается как сопротивление параллельно включенных медного и стального проводников: \[R = \frac{\dfrac{\rho_{\text{с}} 4L}{\pi (D^2 - d^2)} \cdot \dfrac{\rho_{\text{м}} 4L}{\pi d^2}}{\dfrac{\rho_{\text{с}} 4L}{\pi (D^2 - d^2)} + \dfrac{\rho_{\text{м}} 4L}{\pi d^2}} = \frac{4 L \rho_{\text{с}} \rho_{\text{м}}}{\pi [\rho_{\text{с}} d^2 + \rho_{\text{м}} (D^2 - d^2)]} \approx 3{,}8~\text{мОм}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи