Сопротивление мотков проволоки
3/10Имеются 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
ПодсказкаВыразите сопротивление через удельное сопротивление, длину и площадь сечения, а длину — через массу, плотность и площадь сечения.
Ответ\(R_1/R_2 = 1/162\).
РешениеИсходим 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 \[\frac{R_1}{R_2} = \frac{1}{162}.\]
Похожие задачи
- ЭДС батареи МОШ 2010/11, 11 кл.
- Две проволоки параллельно МОШ 2010/11, 10 кл.
- КПД источника и резистор МОШ 2010/11, 11 кл.
- Сопротивление нити накала лампочки Курчатов 2013/14, 10 кл.
- Длина проволоки реостата Курчатов 2014/15, 9 кл.
- Сопротивление проволоки после волочения «Бельчонок» 2014/15, 9 кл.