Як знайти напругу на кінцях ніхромового провідника довжиною 1500 мм і діаметром 0,4 мм, через який проходить струм

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Ома, который гласит, что напряжение \(U\) на концах проводника равно произведению тока \(I\) на сопротивление проводника \(R\).

Сначала найдем сопротивление данного нихромового проводника. Для этого воспользуемся формулой для сопротивления проводника:

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

где \(\rho\) - питомый сопротивление нихрома, \(L\) - длина проводника, \(S\) - площадь поперечного сечения проводника.

По условию, длина проводника \(L\) равна 1500 мм (чтобы перевести в метры, нужно поделить на 1000: \(L = 1500 \, \text{мм} = 1500/1000 = 1.5 \, \text{м}\)), а диаметр проводника \(d\) равен 0,4 мм (чтобы перевести в метры, нужно поделить на 1000: \(d = 0.4/1000 = 0.0004 \, \text{м}\)).

Для расчета площади поперечного сечения, используем формулу для площади круга:

\[ S = \pi \cdot \left( \frac{d}{2} \right)^2 \]

\[ S = \pi \cdot \left( \frac{0.0004}{2} \right)^2 \]

Вычисляем:

\[ S = \pi \cdot 0.0001 = 0.00031416 \, \text{м}^2 \]

Теперь можем рассчитать сопротивление \(R\):

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

\[ R = 110 \times 10^{-8} \cdot \frac{1.5}{0.00031416} \]

Вычисляем:

\[ R = 524725.02874 \, \text{Ом} \]

Теперь, чтобы найти напряжение \(U\), воспользуемся законом Ома:

\[ U = I \cdot R \]

Подставляем известные значения:

\[ U = 5 \cdot 524725.02874 \]

Вычисляем:

\[ U = 2623625.1437 \, \text{В} \]

Теперь проанализируем величину ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока. Внутреннее сопротивление источника \(r\) составляет 2 Ома.

Закон противоположных напряжений или закон Кирхгофа для замкнутого контура гласит:

\[ \varepsilon = U + Ir \]

где \(\varepsilon\) - ЭДС источника тока.

Теперь, чтобы найти ЭДС \(\varepsilon\), подставим известные значения в формулу:

\[ \varepsilon = U + Ir \]

\[ \varepsilon = 2623625.1437 + 5 \cdot 2 \]

Вычисляем:

\[ \varepsilon = 2623625.1437 + 10 \]

\[ \varepsilon = 2623635.1437 \, \text{В} \]

Таким образом, напряжение на концах нихромового проводника равно \(2623625.1437 \, \text{В}\), ЭДС источника тока составляет \(2623635.1437 \, \text{В}\), а питомый сопротивление нихрома равен \(110 \times 10^{-8} \, \text{Ом} \cdot \text{м}\).