Две одинаковые по размерам спирали (медная и вольфрамовая) соединены последовательно и присоединены к одному источнику постоянного тока с напряжением 7,2 В. Определите напряжение на медной спирали. Удельные сопротивления меди и вольфрама соответственно 1,7*10-8 и 5,5*10-8 м. м.

Закон Ома для участка цепи применительно к обеим спиралям (из меди и вольфрама) :

Iм = Uм/Rм

Iв = Uв/Rв

Спирали соединены последовательно, значит сила тока через них одинаковая (Iм = Iв = I). Тогда:

Uм/Rм = Uв/Rв

Uм/Uв = Rм/Rв

Сопротивление R проволки (спирали) длиной L и площадью поперечного сечения S:

R = ρ*L/S, где

ρ - удельное электрическое сопротивление материала, из которого выполнен проводник.

Тогда:

Uм/Uв = (ρм*Lм/Sм) / (ρв*Lв/Sв)

Но размеры спиралей равны (Lм = Lв и Sм = Sв) :

Uм/Uв = ρм/ρв

То есть напряжение на спиралях разделится пропорционально удельным электрическим сопротивлениям.

Учитывая, что при последовательном соединении суммарное напряжение:

U = Uм + Uв

Uв = U - Uм,

получим:

Uм / (U - Uм) = ρм/ρв

Uм*ρв/ρм = U - Uм

Uм * (ρв/ρм + 1) = U

Uм = U / (ρв/ρм + 1)

Uм = 7,2 В / (5,5*10^ (-8) / (1,7*10^ (-8)) + 1))

Uм = 1,7 В

На всякий случай найду (в задании не просят) напряжение на вольфрамовой спирали:

Uв = U - Uм

Uв = 7,2 В - 1,7 В

Uв = 5,5 В

Ответ: 1,7 В