Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть третья. Электричество. Филимонова Л.В. - 77 стр.

UptoLike

Составители: 

77
l
U
E =
.
Осталось записать связь между током, напряжением на концах проводника и
его сопротивлением в соответствии с законом Ома для однородного участка
«данный алюминиевый проводник»:
R
U
I =
.
Мы рассмотрели 4 основные взаимосвязи между величинами, прямо или кос-
венно затронутыми в условии задачи. Попытаемся, исходя из этого, найти ис-
комую величину. Для этого подставим в первое равенство последующие три:
t
VE
t
lSE
t
S
l
El
t
R
U
tR
R
U
RtIQ
qq
q
=
=
====
ρρ
ρ
22
2
2
22
)(
)(,
отсюда и получается решение задачи в общем виде.
Завершите самостоятельно решение задачи, сделайте проверку размер-
ностей и получите числовой результат.
Задача 5.7. Сила тока в проводнике сопротивлением R=10 Ом за время
Δt=50 с равномерно возрастает от I
1
=5 А до I
2
=10 А. Определите: 1) заряд,
протекший через поперечное сечение проводника за указанное время; 2) коли-
чество теплоты, выделившееся за это время в проводнике.
Указания по решению. При решении этой задачи будем использовать 2 мето-
да: графический и так называемый «метод среднего», а также аналогию с ки-
нематикой материальной точки.
Построим график из-
менения со временем
силы тока в проводнике
(рис. 24).
1) Будем искать за-
ряд, прошедший через
поперечное сечение про-
водника за заданное вре-
мя. При этом,
как видно
рис. 24
                                       U
                                   E=    .
                                       l
Осталось записать связь между током, напряжением на концах проводника и
его сопротивлением в соответствии с законом Ома для однородного участка
«данный алюминиевый проводник»:
                                      U
                                  I = .
                                       R
Мы рассмотрели 4 основные взаимосвязи между величинами, прямо или кос-
венно затронутыми в условии задачи. Попытаемся, исходя из этого, найти ис-
комую величину. Для этого подставим в первое равенство последующие три:
             2      U 2        U2      ( El ) 2      E 2 ⋅ lS      E2 ⋅V
        Q = I Rt = ( ) R ⋅ t =    ⋅t =          ⋅t =          ⋅t =       ⋅t,
                    R          R       ρq ⋅   l        ρ q          ρ q
                                              S
отсюда и получается решение задачи в общем виде.
     Завершите самостоятельно решение задачи, сделайте проверку размер-
ностей и получите числовой результат.

Задача №5.7. Сила тока в проводнике сопротивлением R=10 Ом за время
Δt=50 с равномерно возрастает от I1=5 А до I2=10 А. Определите: 1) заряд,
протекший через поперечное сечение проводника за указанное время; 2) коли-
чество теплоты, выделившееся за это время в проводнике.
Указания по решению. При решении этой задачи будем использовать 2 мето-
да: графический и так называемый «метод среднего», а также аналогию с ки-
нематикой материальной точки.
Построим график из-
менения со временем
силы тока в проводнике
(рис. 24).
       1) Будем искать за-
ряд, прошедший через
поперечное сечение про-
водника за заданное вре-
мя. При этом, как видно
                                                      рис. 24


                                    77