Задачи › Закон Ома, сопротивление

Сопротивление мотков проволоки

  1. Сопротивление мотков проволоки

    Росатом 2022/23, 9 кл.
    3/10

    Имеются два мотка медной проволоки массой \(m\) и \(2m\). Диаметр проволоки из первого мотка в три раза больше диаметра проволоки из второго. Найти отношение сопротивления первого мотка проволоки к сопротивлению второго.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Выразите сопротивление через удельное сопротивление, длину и площадь сечения, а длину — через массу, плотность и площадь сечения.

    Ответ

    \(R_1/R_2 = 1/162\).

    Решение

    Исходим из формулы сопротивления \(R\) цилиндрического проводника длиной \(l\) с площадью поперечного сечения \(S\): \[R = \frac{\rho_0 l}{S},\] здесь \(\rho_0\) — удельное сопротивление проводника. С другой стороны, длина и площадь поперечного сечения связаны с массой проводника \(m\): \[m = \rho l S,\] где \(\rho\) — плотность вещества проводника. Выражая из последней формулы длину проводника и подставляя её в первую, получим \[R = \frac{\rho_0 m}{\rho S^2}.\] Отсюда находим сопротивления первого и второго мотка проволоки. Для первого мотка \[R_1 = \frac{\rho_0 m}{\rho S^2}.\] Для второго (площадь сечения проволоки которого в \(9\) раз меньше, а масса в 2 раза больше) \[R_2 = \frac{\rho_0\,2m}{\rho\,(S^2/81)} = 162\,R_1.\] Отсюда \[\frac{R_1}{R_2} = \frac{1}{162}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи