Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д8 B14 № 1416
i

Как из­ме­нит­ся сила тока, про­те­ка­ю­ще­го по про­вод­ни­ку, если на­пря­же­ние между кон­ца­ми про­вод­ни­ка и пло­щадь его се­че­ния уве­ли­чить в 2 раза?

 

1)  не из­ме­нит­ся

2)  умень­шит­ся в 4 раза

3)  уве­ли­чит­ся в 2 раза

4)  уве­ли­чит­ся в 4 раза

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Со­глас­но за­ко­ну Ома, сила тока, со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка и на­пря­же­ние между его кон­ца­ми свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем U=IR. Со­про­тив­ле­ние про­вод­ни­ка об­рат­но про­пор­ци­о­наль­но пло­ща­ди его се­че­ния: R= дробь: чис­ли­тель: \rho l, зна­ме­на­тель: S конец дроби . Сле­до­ва­тель­но, уве­ли­че­ние и на­пря­же­ния между кон­ца­ми про­вод­ни­ка, и пло­ща­ди се­че­ния в 2 раза при­ве­дет к уве­ли­че­нию силы тока в 4 раза.

Ответ: 4.

Гость 21.05.2012 14:04

Доб­рый день. Нашла в ин­тер­не­те такую ин­фор­ма­цию: "Сила тока за­ви­сит от за­ря­да ча­сти­цы, кон­цен­тра­ции ча­стиц, ско­ро­сти на­прав­лен­но­го дви­же­ния ча­стиц и пло­ща­ди по­пе­реч­но­го се­че­ния про­вод­ни­ка." По­лу­ча­ет­ся, что сила тока не за­ви­сит от на­пря­же­ния? Или ин­фор­ма­ция не­пол­ная?

Алексей

Доб­рый день!

Пра­виль­ную, хо­ро­шую ин­фор­ма­цию нашли. Про­сто не пу­тай­те опре­де­ле­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин и за­ко­ны, их свя­зы­ва­ю­щие. Ведь если по­смот­реть на хо­ро­шо из­вест­ную фор­му­лу-опре­де­ле­ние силы тока, то там тоже нет на­пря­же­ния: I= дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: t конец дроби (сила тока  —   это фи­зи­че­ская ве­ли­чи­на, по­ка­зы­ва­ю­щая, какой заряд про­те­ка­ет через по­пе­реч­ное се­че­ние про­вод­ни­ка в еди­ни­цу вре­ме­ни). А вот для связи силы тока и на­пря­же­ния есть закон Ома. А о чем он нам го­во­рит? Закон Ома утвер­жда­ет, что для про­вод­ни­ка сила тока про­пор­ци­о­наль­на на­пря­же­нию, при этом для раз­ных про­вод­ни­ков ко­эф­фи­ци­ент про­пор­ци­о­наль­но­сти раз­ный, так что ве­ли­чи­на силы тока за­ви­сит по­ми­мо на­пря­же­ния еще и от ве­ли­чи­ны со­про­тив­ле­ния.

Еще один при­мер, ем­кость кон­ден­са­то­ра равна C= дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: U конец дроби . Но ведь Вы от­сю­да не бу­де­те де­лать вывод, что ем­кость плос­ко­го кон­ден­са­то­ра не за­ви­сит от пло­ща­ди пла­стин и рас­сто­я­ния между ними :)

А по по­во­ду най­ден­ной Вами ин­фор­ма­ции: по сути, это про­сто пе­ре­фра­зи­ро­ван­ная не­мно­го фор­му­ла I= дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: t конец дроби . Дей­стви­тель­но, пред­ста­вим себе, для про­сто­ты, ци­лин­дри­че­ский про­вод­ник, по ко­то­ро­му течет ток. Ток  —   это на­прав­лен­ное дви­же­ние за­ря­жен­ных ча­стиц. Ясно, что у этого на­прав­лен­но­го дви­же­ния есть не­ко­то­рая ско­рость v. Пусть q_ч  —   ве­ли­чи­на за­ря­да ча­стиц тока, а n  —   их кон­цен­тра­ция. Тогда а время t через по­пе­реч­ное се­че­ние про­вод­ни­ка пло­ща­дью S успе­ют прой­ти толь­ко за­ря­ды, на­хо­дя­щи­е­ся от этого се­че­ния на рас­сто­я­нии, не боль­шем vt, то есть из объ­е­ма V=Svt. В этом объ­е­ме на­хо­дит­ся N=nV=nSvt за­ря­жен­ных ча­стиц. Сле­до­ва­тель­но, за время t они про­не­сут через по­пе­реч­ное се­че­ние про­вод­ни­ка заряд q=q_чN=q_чnSv. Таким об­ра­зом, по опре­де­ле­нию, сила тока равна I= дробь: чис­ли­тель: q, зна­ме­на­тель: t конец дроби = дробь: чис­ли­тель: q_чnSvt, зна­ме­на­тель: t конец дроби =q_чnSv . Вот вам за­ви­си­мость силы тока от ве­ли­чи­ны за­ря­да, кон­цен­тра­ции, пло­ща­ди по­пе­реч­но­го дви­же­ния и ско­ро­сти на­прав­лен­но­го дви­же­ния :)

Гость 23.05.2012 12:55

Боль­шое спа­си­бо за объ­яс­не­ние! :)