ГДЗ · Фізика · 9 клас

Сторінка 16

Фізика, Бар’яхтар В. Г., Божинова Ф. Я., Довгий С. О., Кірюхін М. М., Кірюхіна О. О., за ред. Довгого С. О., 2026 · № 1–5 (с. 16) · 5 завдань

Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».

§ 1. Електричний струм у металах

Завдання 1

Характер руху електронів у металах

Опишіть характер руху вільних електронів у металах за відсутності електричного поля; за наявності електричного поля.

Розв’язання

За відсутності електричного поля вільні електрони здійснюють хаотичний рух у всьому об'ємі металу.
При створенні електричного поля на електрони діє сила, яка змушує їх зміщуватися в одному напрямку, не припиняючи при цьому хаотичного руху.

Відповідь:

За відсутності поля — хаотичний; за наявності поля — напрямлений (зміщення).

Завдання 2 (с. 16)

Суть електричного струму в металах

Що являє собою електричний струм у металах?

Розв’язання

Визначаємо носії заряду в металах — це вільні електрони.
Струм виникає тоді, коли ці електрони починають зміщуватися в одному напрямку під впливом електричного поля.

Відповідь:

Електричний струм у металах являє собою напрямлений рух вільних електронів.

Завдання 3 (с. 16)

Залежність опору металів від температури

Чи залежить опір металів від температури? Якщо так, то як саме?

Розв’язання

Спостерігаємо, що зі збільшенням температури $t$ опір $R$ зростає.
Зворотна залежність також працює: при охолодженні провідника його опір падає.

Відповідь:

Опір металів залежить від температури: він збільшується при нагріванні і зменшується при охолодженні.

Завдання 4 (с. 16)

Розрахунок опору вольфрамової нитки при нагріванні

Опір вольфрамової нитки за температури $0^{\circ} C$ дорівнює $R_{0} = 100 Ом$ . Потрібно знайти опір нитки при температурі $t = 800^{\circ} C$ . Температурний коефіцієнт для вольфраму потрібно взяти з таблиць (зазвичай $α \approx 0, 0045 K^{- 1}$ ).

Розв’язання

Запишемо формулу розрахунку опору при нагріванні: $R = R_{0} (1 + α t)$ .
Підставимо відомі значення ( $R_{0} = 100 Ом$ , $t = 800^{\circ} C$ , $α = 0, 0045 K^{- 1}$ ) у формулу: $R = 100 \cdot (1 + 0, 0045 \cdot 800)$ .
Обчислимо зміну опору в дужках: $1 + 3, 6 = 4, 6$ , а потім множимо на початковий опір: $R = 100 \cdot 4, 6$ .

Відповідь:

Опір нитки становить $460 Ом$ .

Завдання 5 (с. 16)

Визначення температурного коефіцієнта за графіком

На рисунку (графік залежності опору від температури) видно, що при $t = 0^{\circ} C$ опір дорівнює $R_{0} = 10 Ом$ , а при $t = 400^{\circ} C$ опір становить $R = 35 Ом$ . Потрібно знайти температурний коефіцієнт $α$ .

Розв’язання

Запишемо формулу, що пов'язує зміну опору з температурою: $R - R_{0} = R_{0} \cdot α \cdot t$ .
Підставимо значення з графіка ( $R_{0} = 10 Ом$ , $t = 400^{\circ} C$ , $R = 35 Ом$ ): $35 - 10 = 10 \cdot α \cdot 400$ .
Спростимо рівняння: $25 = 4000 \cdot α$ , звідки $α = \frac{25}{4000} = 0, 00625 K^{- 1}$ .

Відповідь:

Температурний коефіцієнт електричного опору цього металу становить $0, 00625 K^{- 1}$ (або $^{\circ} C^{- 1}$ ).