Яким чином можна визначити силу струму, що протікає через мідний провідник довжиною 100 метрів і з площею поперечного

Для визначення сили струму, що протікає через мідний провідник, нам знадобиться закон Ома. Закон Ома стверджує, що сила струму (I) прямо пропорційна напрузі (V) та обернено пропорційна опору (R) провідника. Формула, яку ми використовуємо, щоб обчислити силу струму, має вигляд:

\[ I = \frac{V}{R} \]

У нашому випадку, ми знаємо напругу, але нам необхідно визначити опір. Опір провідника можна визначити за допомогою формули:

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

де \(\rho\) - це специфічний опір матеріалу (міді в нашому випадку), \(L\) - довжина провідника, і \(A\) - площа поперечного перерізу провідника.

Знаючи ці формули, ми можемо почати обчислення:

1. Спочатку, визначимо опір провідника. Для цього нам потрібно знати специфічний опір міді, який дорівнює приблизно \(1,7 \times 10^{-8}\) Ом/м (даний значення можна знайти в таблицях).
2. Підставимо відомі значення в формулу для опору:

\[ R = \frac{{1,7 \times 10^{-8} \, \text{Ом/м} \cdot 100 \, \text{м}}}{0,5 \, \text{мм}^2} \]

3. Переведемо міліметри квадратні у метри квадратні, помноживши на \(10^{-6}\):

\[ R = \frac{{1,7 \times 10^{-8} \, \text{Ом/м} \cdot 100 \, \text{м}}}{{0,5 \times 10^{-6} \, \text{м}^2}} \]

4. Скоротимо показник \(10^{-6}\) у чисельнику та знаменнику:

\[ R = \frac{{1,7 \times 100}}{{0,5}} \times \frac{10^{-8}}{{10^{-6}}} \, \text{Ом} \]

5. Порахуємо чисельник:

\[ R = \frac{{170}}{{0,5}} \times 10^{-8} \, \text{Ом} \]

6. Поділимо 170 на 0,5:

\[ R = 340 \times 10^{-8} \, \text{Ом} \]

7. Запишемо результат в науковому записі:

\[ R = 3,4 \times 10^{-6} \, \text{Ом} \]

8. Тепер, коли ми знаємо опір провідника, ми можемо визначити силу струму, застосовуючи закон Ома:

\[ I = \frac{{7,4 \, \text{В}}}{3,4 \times 10^{-6} \, \text{Ом}} \]

9. Ділимо напругу на опір, щоб обчислити силу струму:

\[ I = \frac{{7,4}}{{3,4}} \times 10^{6} \, \text{А} \]

10. Поділимо 7,4 на 3,4:

\[ I \approx 2,176 \times 10^{6} \, \text{А} \]

11. Запишемо результат в науковому записі:

\[ I \approx 2,18 \times 10^{6} \, \text{А} \]

Таким чином, сила струму, що протікає через мідний провідник, довжиною 100 метрів і з площею поперечного перерізу 0,5 мм2, прикладеної до його кінців напрузі 7,4 вольта, приблизно дорівнює \(2,18 \times 10^6\) ампер.