Какая работа силы тока будет выполнена в цепи, если проводник из константана длиной 100 метров и площадью поперечного сечения 4 мм² будет подключен к источнику напряжения величиной 100 В в течение 5 минут? Известно, что удельное сопротивление константана составляет 0,5 Ом·мм²/м.
Камень
Для вычисления работы силы тока в данной задаче, нам необходимо воспользоваться формулой для расчета работы в электрической цепи. Формула имеет вид:
\[Р = UIt\]
где
\(Р\) - работа силы тока (в джоулях),
\(U\) - напряжение (в вольтах),
\(I\) - сила тока (в амперах),
\(t\) - время (в секундах).
Сначала нам необходимо определить текущ, проходящий через проводник. Для этого воспользуемся формулой:
\[I = \frac{U}{R}\]
где
\(I\) - сила тока (в амперах),
\(U\) - напряжение (в вольтах),
\(R\) - сопротивление проводника (в омах).
Для расчета сопротивления проводника воспользуемся формулой:
\[R = \rho \frac{L}{S}\]
где
\(R\) - сопротивление проводника (в омах),
\(\rho\) - удельное сопротивление материала проводника (в омах на метр),
\(L\) - длина проводника (в метрах),
\(S\) - площадь поперечного сечения проводника (в квадратных миллиметрах).
Для перевода площади поперечного сечения проводника из квадратных миллиметров в квадратные метры, необходимо использовать следующую формулу:
\[S (в м²) = S (в мм²) \cdot 10^{-6}\]
Теперь, когда у нас есть все необходимые данные, мы можем приступить к вычислениям:
\[S = 4 \, мм^2 = 4 \cdot 10^{-6} \, м^2\]
\[R = 0,5 \, Ом \cdot мм^2/м \cdot \frac{100 \, мм}{4 \cdot 10^{-6} \, м^2} = 12,5 \, Ом\]
Мы получили сопротивление проводника равное 12,5 Ом.
Теперь, используя формулу \(I = \frac{U}{R}\), мы можем определить силу тока:
\[I = \frac{100 \, В}{12,5 \, Ом} = 8 \, А\]
Теперь, когда у нас есть значение силы тока, мы можем вычислить работу силы тока по формуле \(Р = UIt\):
\[Р = 100 \, В \cdot 8 \, А \cdot 5 \cdot 60 \, сек = 24000 \, Дж\]
Таким образом, в данной цепи будет выполнена работа силы тока, равная 24000 Дж.
\[Р = UIt\]
где
\(Р\) - работа силы тока (в джоулях),
\(U\) - напряжение (в вольтах),
\(I\) - сила тока (в амперах),
\(t\) - время (в секундах).
Сначала нам необходимо определить текущ, проходящий через проводник. Для этого воспользуемся формулой:
\[I = \frac{U}{R}\]
где
\(I\) - сила тока (в амперах),
\(U\) - напряжение (в вольтах),
\(R\) - сопротивление проводника (в омах).
Для расчета сопротивления проводника воспользуемся формулой:
\[R = \rho \frac{L}{S}\]
где
\(R\) - сопротивление проводника (в омах),
\(\rho\) - удельное сопротивление материала проводника (в омах на метр),
\(L\) - длина проводника (в метрах),
\(S\) - площадь поперечного сечения проводника (в квадратных миллиметрах).
Для перевода площади поперечного сечения проводника из квадратных миллиметров в квадратные метры, необходимо использовать следующую формулу:
\[S (в м²) = S (в мм²) \cdot 10^{-6}\]
Теперь, когда у нас есть все необходимые данные, мы можем приступить к вычислениям:
\[S = 4 \, мм^2 = 4 \cdot 10^{-6} \, м^2\]
\[R = 0,5 \, Ом \cdot мм^2/м \cdot \frac{100 \, мм}{4 \cdot 10^{-6} \, м^2} = 12,5 \, Ом\]
Мы получили сопротивление проводника равное 12,5 Ом.
Теперь, используя формулу \(I = \frac{U}{R}\), мы можем определить силу тока:
\[I = \frac{100 \, В}{12,5 \, Ом} = 8 \, А\]
Теперь, когда у нас есть значение силы тока, мы можем вычислить работу силы тока по формуле \(Р = UIt\):
\[Р = 100 \, В \cdot 8 \, А \cdot 5 \cdot 60 \, сек = 24000 \, Дж\]
Таким образом, в данной цепи будет выполнена работа силы тока, равная 24000 Дж.
Знаешь ответ?