Задание 2, страница 234 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

2. На рисунке 227 представлены графики зависимости силы тока от напряжения для терморезистора. Какой из графиков соответствует более низкой температуре терморезистора? Определите сопротивление терморезистора при более высокой температуре.

Рис. 227

Дано:

На рисунке 227 представлены два графика зависимости силы тока $I$ от напряжения $U$ для терморезистора при двух различных температурах $T_1$ и $T_2$.

Из графика 1: при напряжении $U_1 = 6$ В, сила тока составляет $I_1 = 6$ А.

Из графика 2: при напряжении $U_2 = 3$ В, сила тока составляет $I_2 = 6$ А.

Все величины даны в системе СИ.

Найти:

1. График, соответствующий более низкой температуре.

2. Сопротивление терморезистора при более высокой температуре, $R_{high\_T}$.

Решение:

Какой из графиков соответствует более низкой температуре терморезистора?

Согласно закону Ома для участка цепи, сопротивление $R$ вычисляется по формуле:

$R = \frac{U}{I}$

где $U$ — напряжение, а $I$ — сила тока.

Вычислим сопротивление терморезистора для каждого из двух состояний, представленных на графиках.

Для графика 1, возьмем точку с координатами ($U_1 = 6$ В; $I_1 = 6$ А):

$R_1 = \frac{U_1}{I_1} = \frac{6 \text{ В}}{6 \text{ А}} = 1$ Ом

Для графика 2, возьмем точку с координатами ($U_2 = 3$ В; $I_2 = 6$ А):

$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{3 \text{ В}}{6 \text{ А}} = 0.5$ Ом

Мы получили, что $R_1 > R_2$.

Терморезистор (или термистор) — это полупроводниковый прибор, электрическое сопротивление которого изменяется в зависимости от его температуры. Для наиболее распространенных терморезисторов (с отрицательным температурным коэффициентом) сопротивление уменьшается с ростом температуры. Таким образом, более высокому сопротивлению соответствует более низкая температура.

Поскольку $R_1 > R_2$, то температура $T_1$, при которой был снят график 1, ниже, чем температура $T_2$, соответствующая графику 2.

Ответ: Более низкой температуре терморезистора соответствует график 1.

Определите сопротивление терморезистора при более высокой температуре.

Как было установлено выше, более высокая температура соответствует состоянию с меньшим сопротивлением. Это состояние показано на графике 2.

Сопротивление терморезистора при более высокой температуре равно $R_2$. Мы уже рассчитали это значение:

$R_2 = 0.5$ Ом

Ответ: Сопротивление терморезистора при более высокой температуре равно 0.5 Ом.