در حال بارگذاری...
خطا
نمودار شدت جریان عبوری از دو سیم مسی $A$ و $B$ بر حسب اختلاف پتانسیل دو سر سیم به صورت زیر است. اگر طول سیم $A$، ۴ برابر طول سیم $B$ باشد، شعاع سطح مقطع سیم $B$ چند برابر شعاع سطح مقطع سیم $A$ است؟
ابتدا به کمک نمودار نسبت مقاومت الکتریکی دو سیم را به دست میآوریم: $R=\frac{V}{I}\xrightarrow{{{I}_{A}}={{I}_{B}}}\frac{{{R}_{B}}}{{{R}_{A}}}=\frac{{{V}_{B}}}{{{V}_{A}}}=\frac{8}{2}=4$ حالا به کمک رابطهی $R=\frac{\rho L}{A}$ نسبت سطح مقطع دو سیم را پیدا میکنیم: $R=\frac{\rho L}{A}\xrightarrow{{{\rho }_{A}}={{\rho }_{B}}}\frac{{{R}_{B}}}{{{R}_{A}}}=\frac{{{L}_{B}}}{{{L}_{A}}}\times \frac{{{A}_{A}}}{{{A}_{B}}}\xrightarrow[\frac{{{R}_{B}}}{{{R}_{A}}}=4]{{{L}_{A}}=4{{L}_{B}}}4=\frac{{{L}_{B}}}{4{{L}_{A}}}\times \frac{{{A}_{A}}}{{{A}_{B}}}\Rightarrow \frac{{{A}_{A}}}{{{A}_{B}}}=16$ همانطور که میدانید طبق رابطهی $A=\pi {{r}^{2}}$ سطح مقطع سیم با مجذور شعاع رابطهی مستقیم دارد. بنابراین داریم: $\frac{{{A}_{A}}}{{{A}_{B}}}={{(\frac{{{r}_{A}}}{{{r}_{B}}})}^{2}}\Rightarrow 16={{(\frac{{{r}_{A}}}{{{r}_{B}}})}^{2}}\Rightarrow \frac{{{r}_{A}}}{{{r}_{B}}}=4\Rightarrow \frac{{{r}_{B}}}{{{r}_{A}}}=\frac{1}{4}$