К концам длинного однородного проводника приложено напряжение u. провод заменили на другой, площадь сечения которого в два раза больше , и приложили к нему прежнее напряжение u. что произойдёт при этом с сопротивлением проводника, силой тока и мощностью?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

При увеличении площади сечения проводника в два раза при неизменном напряжении его сопротивление уменьшится в два раза, а сила тока и мощность увеличатся в два раза. ️ Шаг 1: Анализ изменения сопротивления Сопротивление однородного проводника Rcap R рассчитывается по формуле R=ρLScap R equals rho the fraction with numerator cap L and denominator cap S end-fraction , где ρrho — удельное сопротивление материала, Lcap L — длина, а Scap S — площадь поперечного сечения. Поскольку материал и длина остаются прежними, а площадь увеличивается в два раза ( S2=2S1cap S sub 2 equals 2 cap S sub 1), новое сопротивление составит: R2=ρL2S1=12R1cap R sub 2 equals rho the fraction with numerator cap L and denominator 2 cap S sub 1 end-fraction equals one-half cap R sub 1 Следовательно, сопротивление уменьшается в 2 раза. ️ Шаг 2: Анализ изменения силы тока Согласно закону Ома для участка цепи, сила тока Icap I прямо пропорциональна напряжению Ucap U и обратно пропорциональна сопротивлению Rcap R: I=URcap I equals the fraction with numerator cap U and denominator cap R end-fraction . Так как напряжение Ucap U остается неизменным, а сопротивление уменьшилось в два раза, новая сила тока будет равна: I2=UR2=UR1/2=2UR1=2I1cap I sub 2 equals the fraction with numerator cap U and denominator cap R sub 2 end-fraction equals the fraction with numerator cap U and denominator cap R sub 1 / 2 end-fraction equals 2 center dot the fraction with numerator cap U and denominator cap R sub 1 end-fraction equals 2 cap I sub 1 Следовательно, сила тока увеличивается в 2 раза. ️ Шаг 3: Анализ изменения мощности Мощность электрического тока Pcap P при неизменном напряжении удобнее всего выразить через формулу P=U2Rcap P equals the fraction with numerator cap U squared and denominator cap R end-fraction . Подставим в формулу новое значение сопротивления R2cap R sub 2: P2=U2R2=U2R1/2=2U2R1=2P1cap P sub 2 equals the fraction with numerator cap U squared and denominator cap R sub 2 end-fraction equals the fraction with numerator cap U squared and denominator cap R sub 1 / 2 end-fraction equals 2 center dot the fraction with numerator cap U squared and denominator cap R sub 1 end-fraction equals 2 cap P sub 1 Также это можно подтвердить через формулу P=UIcap P equals cap U center dot cap I: так как ток вырос в два раза при том же напряжении, мощность также увеличивается в 2 раза. Ответ: Сопротивление проводника уменьшится в 2 раза, сила тока увеличится в 2 раза, мощность проводника увеличится в 2 раза. Укажите, требуется ли вам расчет выделяемого тепла за определенный промежуток времени или анализ для случая последовательного соединения.

Форма ответа

Ваш аватар