Во время ремонта электроплитки укоротили ее спираль. Как изменились при этом сопротивление спирали, сила тока и мощность электроплитки? Напряжение в сети остается неизменным.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.
Физическая величина: Изменение величины:
А) Сопротивление спирали. 1) Увеличится.
Б) Сила тока в спирали. 2) Уменьшается.
В) Выделяющаяся мощность. 3) Не изменится.
Когда спираль электроплитки укорачивается, происходит изменение нескольких физических величин. Давайте рассмотрим каждую из них:
А) Сопротивление спирали. Сопротивление проводника (в данном случае спирали) пропорционально его длине. Формула для расчета сопротивления выглядит как ( R = \rho \frac{L}{A} ), где ( R ) — сопротивление, ( \rho ) — удельное сопротивление материала, ( L ) — длина проводника, а ( A ) — площадь поперечного сечения. При укорачивании спирали её длина ( L ) уменьшается, следовательно, и сопротивление ( R ) уменьшается. Таким образом, изменение сопротивления спирали будет следующим:
А) Сопротивление спирали — 2) Уменьшается.
Б) Сила тока в спирали. По закону Ома для участка цепи, сила тока ( I ) определяется как ( I = \frac{U}{R} ), где ( U ) — напряжение. Поскольку напряжение в сети остаётся неизменным, а сопротивление спирали уменьшается, сила тока в спирали увеличивается. Это связано с тем, что ток обратно пропорционален сопротивлению при постоянном напряжении. Поэтому:
Б) Сила тока в спирали — 1) Увеличится.
В) Выделяющаяся мощность. Мощность, выделяемая на спирали, определяется формулой ( P = UI ) или ( P = \frac{U^2}{R} ). При уменьшении сопротивления и постоянном напряжении, мощность будет увеличиваться, поскольку сопротивление находится в знаменателе формулы ( P = \frac{U^2}{R} ). Поэтому:
В) Выделяющаяся мощность — 1) Увеличится.
Подводя итог, изменения физической величины при укорачивании спирали будут следующими:
А) Сопротивление спирали. - 1) Увеличится. Б) Сила тока в спирали. - 2) Уменьшится. В) Выделяющаяся мощность. - 3) Не изменится.
При укорочении спирали ее сопротивление увеличится, так как оно обратно пропорционально длине проводника. Уменьшение длины спирали приведет к уменьшению силы тока, так как сила тока зависит от напряжения и сопротивления по закону Ома. При этом мощность электроплитки останется неизменной, так как она выражается как произведение напряжения на силу тока, и уменьшение силы тока компенсируется увеличением сопротивления.
