По цилиндрическому проводнику с площадью поперечного сечения S = 2 мм2 протекает электрический ток силой I = 1 А. Параллельно проводнику подключён плоский конденсатор. Модуль напряжённости электрического поля между пластинами этого конденсатора равен E = 50 В/м. Найдите удельное электрическое сопротивление ρ данного проводника, если известно, что его длина в n = 1000 раз больше расстояния между пластинами конденсатора.
💡 Пошаговый разбор и решение:
1. По закону Ома для участка цепи напряжение между концами цилиндрического проводника = $U_R = IR$ где сопротивление проводника $R = \rho \frac{l}{S}$ (l — длина проводника, S — площадь его поперечного сечения).
2. Напряжение между пластинами плоского конденсатора $U_C = Ed$ где d — расстояние между пластинами.
3. Поскольку проводник и конденсатор соединены параллельно, $U_C = U_R$ С учётом выражения для R получим: $Ed = \frac{I \rho l}{S}$ Отсюда
$\rho = $\frac{ES}{I}$ \cdot $\frac{d}{l}$ = $\frac{ES}{nI}$ = $\frac{50В/м \cdot 2 \cdot 10 в степени ( - 6 ) м ^2}{1000 \cdot 1А}$ = 0,1 \frac{Ом \cdot мм ^2}{м}$
Ответ: $\rho = $\frac{ES}{nI}$ = 0,1 \frac{Ом \cdot мм ^2}{м}$
2. Напряжение между пластинами плоского конденсатора $U_C = Ed$ где d — расстояние между пластинами.
3. Поскольку проводник и конденсатор соединены параллельно, $U_C = U_R$ С учётом выражения для R получим: $Ed = \frac{I \rho l}{S}$ Отсюда
$\rho = $\frac{ES}{I}$ \cdot $\frac{d}{l}$ = $\frac{ES}{nI}$ = $\frac{50В/м \cdot 2 \cdot 10 в степени ( - 6 ) м ^2}{1000 \cdot 1А}$ = 0,1 \frac{Ом \cdot мм ^2}{м}$
Ответ: $\rho = $\frac{ES}{nI}$ = 0,1 \frac{Ом \cdot мм ^2}{м}$
Правильный ответ:
$\rho = дробь: числитель: ES, знаменатель: nI конец дроби = 0,1 дробь: числитель: Ом умножить на мм в квадрате , знаменатель: м конец дроби$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 104176 • Задание №7
[рис.] На рисунке изображено изменение состояния постоянной массы разреженного аргона. Температура газа в сост...
ID 103438 • Задание №5
Какое из утверждений справедливо для кристаллических тел?
1) во время плавления температура кристалла изменя...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0
Максимальный балл | 2
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0
Максимальный балл | 2
🔗 Другие задания линии №23 по предмету Физика:
ID 107770
При температуре 250 K и давлении $1,5 умножить на 10 в степени левая круглая скобка 5 правая кр...
ID 107771
Одноатомный идеальный газ в количестве $\nu$ молей поглощает количество теплоты 2 кДж. При этом...
ID 107772
В сосуде с небольшой трещиной находится воздух. Воздух может медленно просачиваться сквозь трещ...
ID 107773
В термос с большим количеством льда при температуре $t_1=0 градусов С$ заливают 0,5 кг воды с т...
ID 107774
КПД тепловой машины 30%. За 10 с рабочему телу машины поступает от нагревателя 3 кДж теплоты. Ч...