Який заряд протікає через ніхромовий провід завдовжки 110 м з площею поперечного перерізу 1 мм 2 протягом 1,5 хв, якщо

  • 8
Який заряд протікає через ніхромовий провід завдовжки 110 м з площею поперечного перерізу 1 мм 2 протягом 1,5 хв, якщо його підключено до електричної мережі з напругою 220 В? Питомий опір ніхрому дорівнює 1,1 м.
Ивановна
30
Для решения этой задачи, нам понадобится использовать закон Ома, который гласит, что сила тока I, протекающего через проводник, равна отношению напряжения U на концах проводника к его сопротивлению R.

Мы можем использовать формулу:

\[I = \frac{U}{R}\]

где:
- I - сила тока (в амперах, А)
- U - напряжение (в вольтах, В)
- R - сопротивление (в омах, Ω)

Найдем сначала сопротивление нихромового провода. Поскольку у нас дано площадь поперечного перерезу провода, а мы знаем, что площадь это отношение массы к плотности, мы можем воспользоваться формулой:

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

где:
- R - сопротивление (в омах, Ω)
- ρ - удельное сопротивление нихрома (в омах на метр, Ω/м)
- L - длина провода (в метрах, м)
- S - площадь поперечного перереза провода (в квадратных миллиметрах, мм²)

Однако, чтобы использовать эту формулу, нам нужно привести площадь поперечного сечения провода к квадратным метрам. Воспользуемся следующим соотношением:

\[1 \, \text{мм}^2 = 1 \times 10^{-6} \, \text{м}^2\]

Теперь, подставим все известные значения в формулу для сопротивления и найдем его:

\[R = \frac{\rho \cdot L}{S} = \frac{\rho \cdot L}{1 \times 10^{-6} \, \text{м}^2}\]

Мы также знаем, что питомое сопротивление нихрома равняется удельному сопротивлению нихрома умноженному на площадь поперечного сечения провода:

\[\rho = R \cdot S\]

Теперь, подставив это значение в формулу для сопротивления, мы получим:

\[R = \frac{R \cdot S \cdot L}{1 \times 10^{-6} \, \text{м}^2}\]

Мы видим, что сопротивление нихромового провода сокращается в этом уравнении, поэтому можем сразу перейти к нахождению силы тока. Подставим значение напряжения 220 В и найденное сопротивление в формулу для силы тока:

\[I = \frac{U}{R}\]

\[I = \frac{220 \, \text{В}}{R}\]

Тогда сила тока будет равна:

\[I = \frac{220 \, \text{В}}{R} = \frac{220 \, \text{В}}{\frac{R \cdot S \cdot L}{1 \times 10^{-6} \, \text{м}^2}}\]

Теперь, когда у нас есть все значения, подставим их в формулу и рассчитаем силу тока I:

\[I = \frac{220 \, \text{В}}{\frac{R \cdot S \cdot L}{1 \times 10^{-6} \, \text{м}^2}}\]

После подстановки данных в формулу, произведения \(R \cdot S \cdot L\) сократятся, и мы получим окончательный результат:

\[I = \frac{220 \, \text{В} \cdot 1 \times 10^{-6} \, \text{м}^2}{R \cdot L}\]

Теперь, наша задача - вычислить эту величину. Осталось лишь найти удельное сопротивление нихрома, чтобы дать окончательный ответ записав все вместе.