Найдите величину электрического потенциала на концах стального проводника длиной 240 см и сечением 0,2 мм2, если через

  • 29
Найдите величину электрического потенциала на концах стального проводника длиной 240 см и сечением 0,2 мм2, если через него протекает ток.
Звездная_Ночь
45
чисто-математический ответ, ношего обьемного заряда равного 0,15 Кл.

Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу для расчета электрического потенциала \(V\) на концах проводника. Формула имеет вид:

\[V = \frac{Q}{C}\]

где \(Q\) - заряд, проходящий через проводник, а \(C\) - ёмкость проводника.

Для начала определим ёмкость проводника. Ёмкость проводника зависит от его формы, размеров и свойств материала. В данном случае, у нас имеется стальной проводник. Для стального проводника его емкость можем вычислить по формуле:

\[C = \frac{\varepsilon_0 \varepsilon_r A}{l}\]

где \(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная в вакууме (\(\varepsilon_0 = 8.85 \times 10^{-12} \, Ф/м\)), \(\varepsilon_r\) - относительная диэлектрическая проницаемость материала проводника (для стали \(\varepsilon_r = 1\)), \(A\) - площадь поперечного сечения проводника, и \(l\) - длина проводника.

В нашем случае, площадь поперечного сечения проводника \(A = 0.2 \, мм^2\) = \(0.2 \times 10^{-6} \, м^2\), а длина проводника \(l = 240 \, см\) = \(2.4 \, м\).

Подставим все известные значения в формулу для ёмкости и вычислим её:

\[C = \frac{(8.85 \times 10^{-12} \, Ф/м)(1)(0.2 \times 10^{-6} \, м^2)}{2.4 \, м} \approx 7.375 \times 10^{-14} \, Ф\]

Теперь, когда у нас есть значение ёмкости проводника \(C\), мы можем воспользоваться формулой для электрического потенциала \(V\), чтобы найти его величину.

Вставим известные значения в формулу:

\[V = \frac{0.15 \, Кл}{7.375 \times 10^{-14} \, Ф} \approx 2.034 \times 10^{12} \, В\]

Таким образом, величина электрического потенциала на концах стального проводника будет примерно равна \(2.034 \times 10^{12}\) вольт.