Через поперечное сечение железного проводника площадью 0,07 мм2 в течение 1 минуты проходит заряд 720 Кл. Найдите напряжение на концах проводника, если его длина равна 5 м.

Чтобы найти напряжение на концах проводника, будем использовать закон Ома и формулу, связывающую заряд, длину проводника, его площадь и сопротивление.

Данные:

• Площадь поперечного сечения \( S = 0,07 \, \text{мм}^2 = 0,07 \times 10^{-6} \, \text{м}^2 = 7 \times 10^{-8} \, \text{м}^2 \)
• Заряд \( Q = 720 \, \text{Кл} \)
• Длина проводника \( L = 5 \, \text{м} \)

Шаг 1: Найдите ток

Ток \( I \) можем найти по формуле: \[ I = \frac{Q}{t} \] где \( t \) — время в секундах. Поскольку \( t = 1 \, \text{минута} = 60 \, \text{секунд} \): \[ I = \frac{720 \, \text{Кл}}{60 \, \text{с}} = 12 \, \text{А} \]

Шаг 2: Рассчитайте сопротивление проводника

Сопротивление \( R \) проводника можно найти по формуле: \[ R = \rho \frac{L}{S} \] где \( \rho \) — удельное сопротивление материала проводника. Для медного проводника, например, \( \rho \approx 1,68 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot \text{м} \).

Подставим значения: \[ R = (1,68 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot \text{м}) \cdot \frac{5 \, \text{м}}{7 \times 10^{-8} \, \text{м}^2} \] Сначала посчитаем \( \frac{5}{7 \times 10^{-8}} \): \[ \frac{5}{7 \times 10^{-8}} \approx 71428571,43 \, \text{м}^{-1} \] Теперь вычислим \( R \): \[ R = 1,68 \times 10^{-8} \cdot 71428571,43 \approx 1,2 \, \text{Ом} \]

Шаг 3: Найдите напряжение

Теперь, когда мы знаем ток и сопротивление, можем найти напряжение \( U \) по закону Ома: \[ U = I \cdot R \] Подставляем значения: \[ U = 12 \, \text{А} \cdot 1,2 \, \Omega = 14,4 \, \text{В} \]

Ответ:

Напряжение на концах проводника составляет 14,4 В.

Если у вас есть дополнительные вопросы по этому решению или необходимо прояснить какие-либо моменты, пожалуйста, дайте знать!