Який час потрібний, щоб заряд 120 кл пройшов через переріз алюмінієвої дротини завдовжки 80 метрів з площею перерізу

Для решения данной задачи мы можем использовать Закон Ома, который гласит, что сила тока, протекающего через проводник, прямо пропорциональна напряжению на нем и обратно пропорциональна его сопротивлению. Формула Закона Ома выглядит следующим образом:

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

где:
\( I \) - сила тока (в амперах),
\( U \) - напряжение (в вольтах),
\( R \) - сопротивление (в омах).

Для начала, нам необходимо найти сопротивление алюминиевой проволоки. Зная, что питомый (удельный) опір алюмінію равен \( 2.8 \times 10^8 \) ом, мы можем использовать формулу:

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

где:
\( \rho \) - питомое (удельное) сопротивление (в омах на метр),
\( L \) - длина проволоки (в метрах),
\( S \) - площадь поперечного сечения проволоки (в квадратных миллиметрах).

Для удобства, давайте переведем площадь поперечного сечения проволоки из квадратных миллиметров в квадратные метры. Вспомним, что 1 квадратный миллиметр равен \( 10^{-6} \) квадратных метров:

\[ S = 0.2 \times 10^{-6} = 2 \times 10^{-7} \, \text{м}^2 \]

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу для сопротивления:

\[ R = (2.8 \times 10^8) \times \frac{80}{2 \times 10^{-7}} = 1.12 \times 10^{15} \, \text{ом} \]

Теперь у нас есть значение сопротивления \( R \). Чтобы найти силу тока \( I \), мы можем подставить значения напряжения \( U \) и сопротивления \( R \) в формулу Закона Ома:

\[ I = \frac{U}{R} = \frac{5.6}{1.12 \times 10^{15}} = 5 \times 10^{-16} \, \text{ампер} \]

Таким образом, сила тока, проходящего через алюминиевую проволоку длиной 80 метров и площадью поперечного сечения 0.2 квадратных миллиметров, при напряжении 5.6 вольт, равна \( 5 \times 10^{-16} \) ампер.

Теперь, чтобы найти время, необходимое для прохождения зарядом 120 кулонов через проволоку, мы можем использовать формулу:

\[ Q = I \times t \]

где:
\( Q \) - заряд (в кулонах),
\( I \) - сила тока (в амперах),
\( t \) - время (в секундах).

Мы можем выразить время через заряд и силу тока:

\[ t = \frac{Q}{I} = \frac{120}{5 \times 10^{-16}} = 2.4 \times 10^{17} \, \text{секунд} \]

Таким образом, нам потребуется примерно \( 2.4 \times 10^{17} \) секунд, чтобы зарядом 120 кулонов прошел через алюминиевую проволоку длиной 80 метров, площадью поперечного сечения 0.2 квадратных миллиметров, при напряжении 5.6 вольт и питомом сопротивлении алюминия \( 2.8 \times 10^{8} \) ом.