Яку напругу покаже вольтметр у ситуації, коли до нього під єднаний сталевий дріт довжиною 5 м та площею поперечного

Ветка

57

Для решения данной задачи нам понадобится использовать закон Ома, который гласит, что напряжение \( U \) на элементе электрической цепи прямо пропорционально силе тока \( I \) через него и сопротивлению \( R \) этого элемента. Формула, описывающая эту зависимость, выглядит следующим образом:

\[ U = I \cdot R \]

В данной задаче у нас имеется стальной провод, и мы должны определить, какое напряжение покажет вольтметр.

Для начала, нам понадобится найти сопротивление стального провода. Сопротивление провода можно вычислить, используя формулу:

\[ R = \rho \cdot \frac{L}{A} \]

где \( \rho \) - удельное сопротивление материала провода, \( L \) - длина провода, а \( A \) - площадь поперечного сечения провода.

Удельное сопротивление стали (\( \rho \)) составляет приблизительно 0,1 Ом·мм²/м. У нас имеется стальной провод длиной 5 м ( \( L = 5 \) м) и площадью поперечного сечения 0,2 мм² ( \( A = 0,2 \) мм²). Давайте подставим значения в формулу:

\[ R = 0,1 \cdot \frac{5}{0,2} = 0,1 \cdot 25 = 2,5 \] Ом

Теперь, когда у нас есть значение сопротивления (\( R \)) провода, мы можем использовать закон Ома \( U = I \cdot R \), чтобы определить напряжение (\( U \)), которое покажет вольтметр.

Так как амперметр находится в последовательном соединении с проводом, то ток, протекающий через амперметр и провод, будет одинаковым. Поэтому значение тока (\( I \)) может быть определено по показаниям амперметра.

Обычно, показания амперметра указываются в амперах (А), поэтому мы возьмем значение тока, указанное амперметром, и подставим его в формулу Ома, чтобы найти значение напряжения (\( U \)).

Давайте предположим, что значение тока, показанное амперметром, составляет 2 А. Подставим значения в формулу Ома:

\[ U = 2 \cdot 2,5 = 5 \] В

Таким образом, вольтметр будет показывать значение напряжения 5 Вольт.