Qual a força que atua nos isoladores após um curto-circuito nos terminais da carga, dado uma bateria de acumuladores

Kosmicheskaya_Panda

44

Для решения этой задачи нам понадобится закон Ома и формула для расчета силы, действующей на изоляторы.

1. Сначала найдем сопротивление \(R\) проводов. Для параллельных проводов общее сопротивление можно вычислить по формуле:

\[
\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}
\]

Где \(R_1\) и \(R_2\) - сопротивления каждого провода:
\[
R_1 = \rho \cdot \frac{L}{S}
\]
\[
R_{1} = 1.68 \times 10^{-8} \cdot \frac{20}{3 \times 10^{-6}}
\]
\[
R_{1} = 1.68 \times 10^{-8} \cdot \frac{20}{3 \times 10^{-6}}
\]
\[
R_{1} = 0.112 Ом
\]

\[
R_2 = \rho \cdot \frac{L}{S}
\]

\[
R_{2} = 1.68 \times 10^{-8} \cdot \frac{20}{3 \times 10^{-6}}
\]

\[
R_{2} = 0.112 Ом
\]

Теперь найдем общее сопротивление \(R\):

\[
\frac{1}{R} = \frac{1}{0.112} + \frac{1}{0.112}
\]

\[
\frac{1}{R} = \frac{1}{0.112} + \frac{1}{0.112}
\]

\[
R \approx 0.056 Ом
\]

2. Далее найдем силу тока, протекающего по цепи, используя закон Ома:

\[
U = I \cdot R
\]

Где \(U = 120 V\) - напряжение и \(R = 0.056 Ом\) - сопротивление:

\[
120 = I \cdot 0.056
\]

\[
I = \frac{120}{0.056}
\]

\[
I \approx 2142.86 A
\]

3. Наконец, определим силу, действующую на изоляторы. Сила на изоляторы обусловлена прохождением электрического тока. Мы можем определить силу через магнитное поле, которое производит ток, используя закон Био-Савара-Лапласа:

\[
F = I \cdot L \cdot B
\]

Где \(B\) - магнитная индукция, связанная с током, \(L = 0.5 м\) - расстояние от провода.

Получим:

\[
F = 2142.86 \cdot 0.5 \cdot B
\]

Для получения полной информации мы также должны знать форму конструкции изоляторов, так как магнитное поле будет зависеть от геометрии провода и расположения изоляторов.