Какая длина необходима для нихромовой проволоки с площадью поперечного сечения 0,2 мм^2, чтобы создать эталонное

Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся формулы, связанные с электрическим сопротивлением и законом Ома.

Первым шагом мы можем использовать формулу для расчета сопротивления проводника:

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

где \(R\) - сопротивление, \(\rho\) - удельное сопротивление материала проводника, \(L\) - длина проводника и \(A\) - площадь поперечного сечения.

Дано, что площадь поперечного сечения проволоки равна 0,2 мм\(^2\). Но для расчетов, единицы измерения должны быть одинаковы, поэтому нужно привести площадь поперечного сечения проволоки к метрической системе, а именно в квадратные метры. Это можно сделать, разделив площадь на \(10^6\):

\[A = \frac{{0,2}}{{10^6}} = 2 \cdot 10^{-7}\ м^2\]

Удельное сопротивление \(\rho\) нихромовой проволоки можно найти в справочной литературе или в Интернете. Предположим, что оно равно \(1,1 \cdot 10^{-6}\ Ом \cdot м\) (примерное значение).

Подставляя все в формулу, получаем:

\[R = \frac{{(1,1 \cdot 10^{-6}\ Ом \cdot м) \cdot L}}{{2 \cdot 10^{-7}\ м^2}}\]

Теперь мы можем найти значение сопротивления проводника, подставив известные значения. Однако, чтобы найти длину проволоки, необходимо знать эталонное сопротивление. Предположим, что нужно создать эталонное сопротивление равное 1 Ом.

\[1 = \frac{{(1,1 \cdot 10^{-6}\ Ом \cdot м) \cdot L}}{{2 \cdot 10^{-7}\ м^2}}\]

Теперь мы можем найти длину проволоки \(L\):

\[L = \frac{{1 \cdot 2 \cdot 10^{-7}\ м^2}}{{1,1 \cdot 10^{-6}\ Ом \cdot м}}\]

\[L = \frac{{2 \cdot 10^{-7}\ м^2}}{{1,1 \cdot 10^{-6}\ Ом \cdot м}}\]

\[L = \frac{{2}}{{11}}\ м \approx 0,1818\ м\]

Таким образом, чтобы создать эталонное сопротивление 1 Ом, необходимо проволоке длиной около 0,1818 метра. Теперь, чтобы найти напряжение на зажимах этого сопротивления при токе 400 мА, мы можем использовать закон Ома:

\[U = R \cdot I\]

где \(U\) - напряжение, \(R\) - сопротивление и \(I\) - ток.

Подставляя значения, получаем:

\[U = 1\ Ом \cdot 0,4\ А = 0,4\ В\]

Таким образом, напряжение на зажимах эталонного сопротивления будет равно 0,4 В.