Задание № 1036

Предложите способ определения длины проволоки в катушке, не разматывая её. Какие приборы для этого понадобятся?

Решение

Для определения длины проволоки в катушке, не разматывая ее, необходимы амперметр, вольтметр и штангенциркуль.
Чтобы определить длину проволоки, необходимо собрать цепь из катушки и батарейки. При помощи амперметра и вольтметра измеряем силу тока и напряжение соответственно. Зная зависимость $R = \frac{U}{I}$ находим сопротивление катушки.
Затем измерив штангенциркулем диаметр провода находим площадь поперечного сечения провода по формуле: $S =\frac{πd^{2}}{4}$.
Затем находим длину проволоки по формуле: $l = \frac{R * S}{ρ}$.

Задание № 1037

На рисунке 140 изображены два листа металла квадратной формы и одинаковой толщины. Одинаковым или различным будет сопротивление материалов листов для токов, направления которых показаны стрелками?
рис. 140

Решение

Дано:
$ρ_{1} = ρ_{2} = ρ$;
$l_{1} = 2l_{2}$;
$a_{1} = a_{2}$;
$b_{1} = 2b_{2}$.
Найти:
$\frac{R_{1}}{R_{2}}$ − ?
Решение:
$S_{1} = a_{1}b_{1} = a_{2} * 2b_{2} = 2a_{2}b_{2}$;
$S_{2} = a_{2}b_{2}$;
$R_{1} = \frac{ρl_{1}}{S_{1}} = \frac{2ρl_{2}}{2a_{2}b_{2}} = \frac{ρl_{2}}{a_{2}b_{2}}$;
$R_{2} = \frac{ρl_{2}}{S_{2}} = \frac{ρl_{2}}{a_{2}b_{2}} $;
$\frac{R_{1}}{R_{2}} = \frac{ \frac{ρl_{2}}{a_{2}b_{2}}}{ \frac{ρl_{2}}{a_{2}b_{2}}} = 1$.
Ответ: Сопротивление двух листов металла одинаково.

Задание № 1038

Узнайте по справочникам значение сопротивления тела человека прохождению тока. От чего оно зависит? Составьте доклад о возможных поражениях человека током.

Решение

Электрическое сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже при напряжении 15 − 20 В находится в пределах от 3 до нескольких сотен кОм, а иногда и более.
Сопротивление тела человека − величина переменная, зависящая от множества факторов, в том числе и от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов, состояния окружающей среды (влажность, температура и т.п.). Сопротивление тела человека зависит от пола и возраста людей. Объясняется это толщиной и степенью огрубления верхнего слоя кожи. При расчетах обычно принимают сопротивление тела человека, равное 1000 Ом, т.е. 1 кOм.

Доклад о возможных поражениях человека током.
При эксплуатации и ремонте электрического оборудования и сетей человек может оказаться в сфере действия электрического поля или непосредственном соприкосновении с находящимися под напряжением проводками электрического тока. Величина тока походящего через какой−либо участок тела человека, зависит от приложенного напряжения (напряжения прикосновения) и электрического сопротивления, оказываемого току данным участком тела. Между воздействующим током и напряжением существует нелинейная зависимость: с увеличением напряжения ток растет быстрее. Это объясняется главным образом нелинейностью электрического сопротивления тела человека.

Электрический ток, проходя через тело человека, оказывает тепловое, химическое и биологическое воздействия.
1. Тепловое действие проявляется в виде ожогов участков кожи тела, перегрева различных органов, а также возникающих в результате перегрева разрывов кровеносных сосудов и нервных волокон.
2. Химическое действие ведет к электролизу крови и других содержащихся в организме растворов, что приводит к изменению их физико−химических составов, а значит, и к нарушению нормального функционирования организма.
3. Биологическое действие электрического тока проявляется в опасном возбуждении живых клеток и тканей организма. В результате такого возбуждения они могут погибнуть.

Различают два основных вида поражения человека электрическим током: электрический удар и электрические травмы.
1. Электрическим ударом называется такое действие тока на организм человека, в результате которого мышцы тела начинают судорожно сокращаться. При этом в зависимости от величины тока и времени его действия человек может находиться в сознании или без сознания, но при нормальной работе сердца и дыхания. В более тяжелых случаях потеря сознания сопровождается нарушением работы сердечно−сосудистой системы, что ведет даже к смертельному исходу. В результате электрического удара возможен паралич важнейших органов (сердца, мозга и пр.).
2. Электрической травмой называют такое действие тока на организм, при котором повреждаются ткани организма: кожа, мышцы, кости, связки. Особую опасность представляют электрические травмы в виде ожогов. Такой ожог появляется в месте контакта тела человека с токоведущей частью электроустановки или электрической дугой. Бывают также такие травмы, как металлизация кожи, различные механические повреждения, возникающие в результате резких непроизвольных движений человека. В результате тяжелых форм электрического удара человек может оказаться в состоянии клинической смерти: у него прекращается дыхание и кровообращение.

Непосредственными причинами смерти человека, пораженного электрическим током, является прекращение работы сердца, остановка дыхания вследствие паралича мышц грудной клетки и так называемый электрический шок.

Большое значение в исходе поражения имеет путь тока. Поражение будет более тяжелым, если на пути тока оказывается сердце, грудная клетка, головной и спинной мозг. Путь тока имеет еще то значение, что при различных случаях прикосновения будет различной величина сопротивления тела человека, а следовательно, и величина протекающего через него тока. Наиболее опасными путями прохождения тока через человека являются: «рука — ноги», «рука — рука». Менее опасным считается путь тока «нога — нога». Как показывает статистика, наибольшее число несчастных случаев происходит вследствие случайного прикосновения или приближения к голым, незащищенным частям электроустановок, находящихся под напряжением.

Таким образом, при выполнении электроработ или при обращении с электрооборудованием необходимо соблюдать правила, чтобы обезопасить себя и своих близких от неприятных ситуаций, связанных с электричеством.

Задание № 1039

Металлический провод пропускают между валками так, что он расплющивается и его длина увеличивается вдвое, а плотность вещества сохраняется. Как при этом изменяются масса, площадь поперечного сечения и электрическое сопротивление провода?
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и заполните в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Физические величины Их изменение
А) масса провода 1) не изменяется
Б) площадь поперечного сечения провода 2) увеличивается
В) электрическое сопротивление 3) уменьшается
Решение

А Б В
1 3 2

Задание № 1040

Перегоревшую медную спираль заменили на стальную, имеющую такое же сечение и длину. Укажите, как при этом изменилась сила тока в стальной спирали по сравнению с медной, если напряжение на её концах осталось
таким же.

Решение

Сила тока в стальной спирали по сравнению с медной уменьшилась, так как сопротивление спирали увеличилось в 7 раз.