Реостат виготовлений з нікелінового дроту перерізом 2,5мм 2 і довжиною
50 м, повністю введений у коло з напругою 40 В. Якою є сила струму в
ньому?

Показать ответ

Ответ:

bryleev99

22.09.2021 21:01

В условии сказано, что точки 1 и 2 ведут себя омическим образом, т.е. ток через них подчиняется закону Ома, так что $U_{21} = I_{21} R_{21} ,$ где $R_{21} = 22$ Ом.

Так же в условии сказано, что точки 1 и 3 ведут себя омическим образом, т.е. ток через них подчиняется закону Ома, так что $U_{31} = I_{31} R_{31} ,$ где $R_{31} = 17$ Ом.

Если точки 2 и 3 замкнули (соединили проводником с пренебрежимо малым сопротивлением), то это означает, что любая точка проводника между точками 2 и 3 имеет один и тот же потенциал. А значит, разность потенциалов любой точки этого проводника и точки 1 – постоянна, а стало быть, разность потенциалов между точками 1 и 2 равна разности потенциалов между точками 1 и 3. Т.е.:

$U_{21} = U_{31}$ ;

откуда следует, что $I_{21} R_{21} = I_{31} R_{31}$ ;

а значит: $I_{21} = I_{31} \cdot \frac{ R_{31} }{ R_{21} }$ ;

Стало быть, полный ток, который потечёт между точкой 1 и проводником замыкания будет:

$I_1 = I_{21} + I_{31} = I_{31} \cdot \frac{ R_{31} }{ R_{21} } + I_{31} = I_{31} ( \frac{ R_{31} }{ R_{21} } + 1 ) = I_{31} \cdot \frac{ R_{31} + R_{21} }{ R_{21} }$ ;

А напряжение между точкой 1 и проводником замыкания равно:

$U_1 = U_{21} = U_{31}$ ;

Что окончательно позволяет вычислить искомое сопротивление между точкой 1 и проводником замыкания из закона Ома:

$R_1 = \frac{U_1}{I_1} = U_1 : ( I_{31} \cdot \frac{ R_{31} + R_{21} }{ R_{21} } ) = \frac{U_{31}}{I_{31}} \cdot \frac{ R_{21} }{ R_{31} + R_{21} } = R_{31} \cdot \frac{ R_{21} }{ R_{31} + R_{21} } = \frac{ R_{31} \cdot R_{21} }{ R_{31} + R_{21} } = \frac{ 1 }{ 1/R_{31} + 1/R_{21} } .$

Умозрительно, без всякого анализа, задачу можно было бы решить и так. Поскольку точки 2 и 3 замыкают, то при подключении прибора к сети, эквивалентные сопротивления $R_{21}$ и $R_{21}$ оказываются включенными параллельно, так что можно воспользоваться обшей формулой для сопротивлений, подключаемых параллельно, т.е. формулой гармонической суммы:

$R_1 = \frac{ 1 }{ 1/R_{31} + 1/R_{21} } = \frac{ 1 }{ 1/22 + 1/17 }$ Ом $= \frac{ 17 \cdot 22 }{ 22 + 17 }$ Ом

$= \frac{ 187 \cdot 2 }{39}$ Ом $= \frac{374}{39}$ Ом $\approx 9.59$ Ом.

О т в е т : 9.59

Ом.

0,0(0 оценок)

Ответ:

ЕлизабетклассD

07.11.2020 03:58

Все дело в том, в какую сторону человек прикладывает силу.
А также в том, закреплены у него ноги, или нет.

1) Блок закреплен выше роста человека, веревка перекинута через блок и свободный конец тянется вниз. Ноги человека при этом не закреплены.
Максимальное постоянное усилие, которое в этом случае создать человек, равно силе тяжести, которая действует на человека:

F = P = 60*9,8 = 588 (H)

Разумеется, человек развить гораздо большее усилие..)) Например, при поднятии самого себя по канату. Что, в конечном итоге, и произойдет в данном случае. Груз, впрочем, будет время от времени подпрыгивать и снова падать на землю..))
Результат: груз весом 650Н человек поднять не сможет.

2) Те же самые исходные, только ноги человека закреплены.
Мускульного усилия человека массой 60 кг (очевидно, - не ребенка) хватает на то, чтобы поднимать груз, вес которого в 2-3 раза превышает вес самого человека. Поэтому груз весом в 650Н поднять будет можно.

3) Веревка перекинута через блок, но человек тянет ее в направлении, перпендикулярном силе тяжести. При достаточной силе трения между ногами человека и поверхностью, по которой он идет, поднять груз будет возможно за счет усилий мускулатуры.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика