Каково значение величины *, если в проводнике с напряженностью электрического поля E протекает ток I? У проводника имеется поперечное сечение S, а материал проводника характеризуется удельным сопротивлением ρ. Как изменится сила тока в проводнике, если уменьшить диаметр проводника в γ раз, при этом сохраняя значение напряженности электрического поля в проводнике постоянным? При этом считать, что удельное сопротивление материала проводника остается неизменным. Дано: E = 140 мВ/м, I = 0,5 А, ρ = 42*10^-8 Ом*м, γ = 2,5. Найти S в мм^2.
Лина
Для того чтобы найти значение величины `*`, мы можем использовать закон Ома, который связывает напряжение, силу тока и сопротивление проводника:
\[U = I \cdot R\]
где `U` - напряжение (в вольтах), `I` - сила тока (в амперах) и `R` - сопротивление (в омах).
Сопротивление проводника можно рассчитать по формуле:
\[R = \rho \cdot \frac{L}{S}\]
где `ρ` - удельное сопротивление материала проводника (в омах на метр), `L` - длина проводника (в метрах) и `S` - поперечное сечение проводника (в квадратных метрах).
Для нахождения `S` нам необходимо переписать формулу для сопротивления и выразить `S`:
\[S = \frac{\rho \cdot L}{R}\]
Теперь можем подставить известные значения в формулу:
\[S = \frac{42 \cdot 10^{-8} \cdot L}{R}\]
У нас также даны значения для `E`, `I`, `ρ` и `γ`, но нам необходимо найти `S` в мм², поэтому введем вспомогательную переменную:
\[S_{\text{мм}^2} = S \cdot 10^6\]
Теперь можем записать формулу для `R`:
\[R = \rho \cdot \frac{L}{S} = \rho \cdot \frac{L}{S_{\text{мм}^2} \cdot 10^{-6}}\]
Сила тока `I` при уменьшении диаметра проводника в `γ` раз будет равна:
\[I" = I \cdot \frac{S"}{S}\]
где `I"` - новая сила тока, `S"` - новое поперечное сечение проводника.
Мы также знаем, что значение напряженности электрического поля `E` остается постоянным:
\[E = \frac{U}{L} = \frac{I \cdot R}{L} = \frac{I \cdot \rho \cdot \frac{L}{S_{\text{мм}^2} \cdot 10^{-6}}}{L}\]
Чтобы найти `S"`, можем использовать формулу для новой силы тока и заменить значения:
\[I" = I \cdot \frac{S"}{S} \Rightarrow S" = S \cdot \frac{I"}{I}\]
Теперь можем записать формулу для `E`:
\[E = \frac{I \cdot \rho \cdot \frac{L}{S_{\text{мм}^2} \cdot 10^{-6}})}{L}\]
\[U = I \cdot R\]
где `U` - напряжение (в вольтах), `I` - сила тока (в амперах) и `R` - сопротивление (в омах).
Сопротивление проводника можно рассчитать по формуле:
\[R = \rho \cdot \frac{L}{S}\]
где `ρ` - удельное сопротивление материала проводника (в омах на метр), `L` - длина проводника (в метрах) и `S` - поперечное сечение проводника (в квадратных метрах).
Для нахождения `S` нам необходимо переписать формулу для сопротивления и выразить `S`:
\[S = \frac{\rho \cdot L}{R}\]
Теперь можем подставить известные значения в формулу:
\[S = \frac{42 \cdot 10^{-8} \cdot L}{R}\]
У нас также даны значения для `E`, `I`, `ρ` и `γ`, но нам необходимо найти `S` в мм², поэтому введем вспомогательную переменную:
\[S_{\text{мм}^2} = S \cdot 10^6\]
Теперь можем записать формулу для `R`:
\[R = \rho \cdot \frac{L}{S} = \rho \cdot \frac{L}{S_{\text{мм}^2} \cdot 10^{-6}}\]
Сила тока `I` при уменьшении диаметра проводника в `γ` раз будет равна:
\[I" = I \cdot \frac{S"}{S}\]
где `I"` - новая сила тока, `S"` - новое поперечное сечение проводника.
Мы также знаем, что значение напряженности электрического поля `E` остается постоянным:
\[E = \frac{U}{L} = \frac{I \cdot R}{L} = \frac{I \cdot \rho \cdot \frac{L}{S_{\text{мм}^2} \cdot 10^{-6}}}{L}\]
Чтобы найти `S"`, можем использовать формулу для новой силы тока и заменить значения:
\[I" = I \cdot \frac{S"}{S} \Rightarrow S" = S \cdot \frac{I"}{I}\]
Теперь можем записать формулу для `E`:
\[E = \frac{I \cdot \rho \cdot \frac{L}{S_{\text{мм}^2} \cdot 10^{-6}})}{L}\]
Знаешь ответ?