Какова сила, оказываемая на изоляторы при коротком замыкании на зажимах потребителя, если батарея аккумуляторов имеет

Для решения этой задачи нам потребуется применение закона Ома и формулы для определения силы тока. Давайте разберемся пошагово.

Шаг 1: Определение общего сопротивления проводника

Сначала найдем общее сопротивление проводников, соединяющих батарею и потребителя. Поскольку у нас медные параллельные провода, мы можем использовать формулу для рассчета общего сопротивления параллельных проводников:

\[
\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + \ldots
\]

где \(R_1, R_2, R_3\) соответствуют сопротивлениям каждого проводника. В нашем случае у нас два проводника, поэтому формула упрощается до:

\[
\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}
\]

Расчет сопротивления каждого проводника можно выполнить с использованием формулы:

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

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

Для меди удельное сопротивление (\(\rho\)) составляет примерно \(1.7 \times 10^{-8}\) Ом·м.

Давайте подставим значения и найдем сопротивление каждого провода.

Для первого провода:
\(L = 20 \, \text{м}\), \(S = 3 \, \text{мм}^2 = 3 \times 10^{-6} \, \text{м}^2\)

\[
R_1 = (1.7 \times 10^{-8}) \times \frac{20}{3 \times 10^{-6}} = (1.7 \times 10^{-8}) \times \frac{20}{3} = 1.13 \times 10^{-2} \, \text{Ом}
\]

Для второго провода:
\(L = 20 \, \text{м}\), \(S = 3 \, \text{мм}^2 = 3 \times 10^{-6} \, \text{м}^2\)

\[
R_2 = (1.7 \times 10^{-8}) \times \frac{20}{3 \times 10^{-6}} = (1.7 \times 10^{-8}) \times \frac{20}{3} = 1.13 \times 10^{-2} \, \text{Ом}
\]

Теперь найдем общее сопротивление:
\[
\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{1.13 \times 10^{-2}} + \frac{1}{1.13 \times 10^{-2}}
\]

\[
\frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{2}{1.13 \times 10^{-2}}
\]

\[
R_{\text{общ}} = \frac{1.13 \times 10^{-2}}{2} = 5.65 \times 10^{-3} \, \text{Ом}
\]

Шаг 2: Расчет силы тока

Теперь, когда у нас есть общее сопротивление, мы можем использовать закон Ома для расчета силы тока. Закон Ома утверждает, что сила тока (\(I\)) в электрической цепи равна отношению напряжения (\(V\)) к сопротивлению (\(R\)):

\(I = \frac{V}{R}\)

У нас дано, что батарея имеет ЭДС \(V = 120 \, \text{В}\), а внутреннее сопротивление \(R = 0.5 \, \text{Ом}\).

Теперь мы можем рассчитать силу тока:

\(I = \frac{120}{5.65 \times 10^{-3}}\)

\(I \approx 21239 \, \text{А}\)

Ответ: Сила тока, оказываемая на изоляторы при коротком замыкании на зажимах потребителя, составляет примерно \(21239 \, \text{А}\).