Примеры решения задач. Пример 12.1. Электрическая плитка мощностью 1 кВт с нихромовой спиралью работает при напряжении 220 В

Пример 12.1. Электрическая плитка мощностью 1 кВт с нихромовой спиралью работает при напряжении 220 В. Найдите длину провода спирали диаметром 0,5 мм, если ее температура равна 900°С? Удельное сопротивление нихрома при 0°С 1 мкОм·м, а температурный коэффициент сопротивления 0,4·10^–3 К^–1.

Решение. Сопротивление спирали изменяется с ростом температуры по линейному закону (12.17):

где площадь сечения провода . Мощность плитки . Комбинируя эти соотношения, получим:

м.

Пример 12.2. Два источника питания с ЭДС 4 В и 2 В и внутренними сопротивлениями 1 Ом и 1 Ом подключены параллельно одноименными клеммами к сопротивлению нагрузки 2 Ом. Рассчитайте токи во всех ветвях схемы и напряжение на нагрузке.

Решение. Рассмотрим рис. 12.11. Запишем первый закон Кирхгофа для узла a и второй закон Кирхгофа для двух независимых контуров I и II при их обходе по часовой стрелке:

, , .

Рис. 12.11

Комбинируя законы Кирхгофа, найдем токи в ветвях:

А, А.

А.

Напряжение на нагрузке В.

Пример 12.3. При электролизе медного купороса CuSO₄ масса катода увеличилась на 100 мг. Площадь пластин 25 см², плотность тока 200 А/м². Найдите время электролиза и толщину слоя меди , выделившегося на катоде (молярная масса меди 64 г/моль, объемная плотность 8,6·10³кг/м³).

Решение. Согласно первому и второму законам Фарадея , , где - валентность меди в медном купоросе CuSO₄, 9,65∙10⁴ Кл/моль – постоянная Фарадея. Отсюда найдем время электролиза