Каковы значения тока I (в миллиамперах) и плотности j (в мА/мм^2) электрического тока в металлической проволоке

  • 40
Каковы значения тока I (в миллиамперах) и плотности j (в мА/мм^2) электрического тока в металлической проволоке с круговым поперечным сечением диаметром d=2мм, если заряд q=3Кл проходит по ней за время t=1 мин? Округлите полученные значения до целого числа. Ответ на первую часть вопроса: I=... мА. Ответ на вторую часть вопроса: j=... мА/мм^2.
Zvezdopad_Volshebnik
38
Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые базовые формулы из электродинамики. Давайте начнем!

1. Сначала нам нужно вычислить значение тока I. Для этого мы можем использовать формулу, связывающую заряд и время с током:

\[I = \frac{q}{t}\]

Подставляя значения q = 3 Кл и t = 1 мин (помните, что нужно перевести минуты в секунды, так как СИ-единицы измерения), мы получим:

\[I = \frac{3 \times 10^3}{60} = 50 \text{ мА}\]

Следовательно, значение тока I равно 50 мА.

2. Теперь давайте найдем плотность тока j. Плотность тока определяется как отношение тока к площади поперечного сечения проводника. В нашем случае проволока имеет круговое поперечное сечение диаметром d = 2 мм.

Площадь круга можно найти с помощью формулы:

\[S = \pi \left(\frac{d}{2}\right)^2 = \pi \left(\frac{2}{2}\right)^2 = \pi \text{ мм}^2\]

Теперь мы можем использовать найденное значение площади и значение тока I, чтобы выразить плотность тока j:

\[j = \frac{I}{S}\]

Подставляя значения I = 50 мА и S = \(\pi\) мм^2, мы получим:

\[j = \frac{50}{\pi} \approx 15.92 \, \text{мА/мм}^2\]

Округляя это значение до целого числа, получаем j = 16 мА/мм^2.

Итак, отвечая на первую часть вопроса, значение тока I равно 50 мА, а на вторую часть вопроса, плотность тока j равна 16 мА/мм^2.