Какая из проволок, никелиновая или стальная, при одинаковых размерах, будет выделять

Yarus_5828

27

При проведении электрического тока проволока нагревается из-за сопротивления материала. Это явление называется термоэлектрическим эффектом. Чем больше сопротивление материала, тем сильнее он нагревается.

Для сравнения никелина и стали, необходимо учитывать их удельное сопротивление. Удельное сопротивление - это сопротивление единичного объема материала.

Удельное сопротивление никелина \( \rho_{Ni} = 6.9 \times 10^{-8} \) Ом*м и стали \( \rho_{Fe} = 10.0 \times 10^{-8} \) Ом*м.

Чтобы определить, какой материал будет выделять больше тепла при пропускании того же электрического тока, можно воспользоваться формулой для вычисления мощности, выделяемой в проводнике:

\[ P = \frac{{U^2}}{R} = I^2 \cdot R \]

где \( P \) - мощность в ваттах, \( U \) - напряжение в вольтах, \( I \) - сила тока в амперах, \( R \) - сопротивление материала в омах.

Для проволок одинакового размера и тока можно сравнить мощности выделения тепла для никелиновой и стальной проволоки.

Допустим, у нас есть проволока длиной 1 метр и силой тока 1 ампер. Подставляя значения сопротивлений, получаем:

Для никелиновой проволоки:

\[ P_{Ni} = I^2 \cdot \rho_{Ni} \cdot L = 1^2 \cdot 6.9 \times 10^{-8} \cdot 1 = 6.9 \times 10^{-8} \] Вт

Для стальной проволоки:

\[ P_{Fe} = I^2 \cdot \rho_{Fe} \cdot L = 1^2 \cdot 10.0 \times 10^{-8} \cdot 1 = 10.0 \times 10^{-8} \] Вт

Таким образом, в данном примере стальная проволока будет выделять больше тепла (и нагреваться сильнее) по сравнению с никелиновой проволокой при пропускании одинакового тока через них.