一根长度为‘l’、横截面积为‘A’的圆柱形导体电阻为‘R’。另一根由相同材料制成的导体,长度为2.5l,电阻为0.5R,其横截面积为:(A)5 A (B)2.5 A (C)0.5 A (D)1 A


(A) 5 A 


解释

已知

对于第一个导体

圆柱体长度,$L_1$ = $l$

圆柱体电阻,$R_1$ = $R$

圆柱体横截面积,$A_1$ = $A$

对于第二个导体

圆柱体长度,$L_2$ = $2.5l$

圆柱体电阻,$R_2$ = $0.5R$


求解: 第二个导体的横截面积,$A_2$。


解答

我们知道,导体的电阻可以表示为:

$R=ρ\frac{l}{A}$

其中,

$R-$ 导体的电阻。

$ρ(rho)-$ 电阻率(常数)。

$l-$ 导体的长度。

$A-$ 导体横截面积。


将第一个导体的值代入公式,其电阻率为:

$ρ_1=\frac{R\times A}{l}$  -------------------- (i)


现在,将第二个导体的值代入公式,其电阻率为:

$ρ_2=\frac{0.5\times A_2}{2.5}$  -------------------- (ii)


给定导体的电阻率 $(ρ)$ 仅取决于导体的材料,这里给出两个导体具有相同的材料。因此,两种材料的电阻率将相同。

$\therefore ρ_1=ρ_2 $

联立 (i) 和 (ii) 得到:

$\frac{R_1\times A_1}{L_1}=\frac{R_2\times A_2}{L_2}$

$\frac{R\times A}{l}=\frac{0.5R\times A_2}{2.5l}$

$\frac{R\times A}{l}=\frac{5R\times A_2}{25l}$

$\frac{R\times A}{l}=\frac{R\times A_2}{5l}$

${A_2}=\frac{R\times {A}\times 5l}{R\times l}$

${A_2}=5A$

因此,第二个导体的横截面积为5A

更新时间: 2022年10月10日

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