Чтобы найти силу тока, протекающего по алюминиевому проводу, мы можем воспользоваться законом Ома. Этот закон гласит, что сила тока (I) прямо пропорциональна напряжению (V) и обратно пропорциональна сопротивлению (R) проводника:
\[ I = \frac{V}{R} \]
Для того чтобы использовать эту формулу, нам нужно сначала вычислить сопротивление провода (R). Сопротивление определяется по формуле:
\[ R = \rho \cdot \frac{L}{S} \]
где:
- \( \rho \) — удельное сопротивление материала (для алюминия примерно \( 2,65 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot m \)),
- \( L \) — длина провода (в метрах),
- \( S \) — площадь поперечного сечения (в квадратных метрах).
Шаг 1: Преобразуем данные
Длина провода \( L = 6 \, \text{км} = 6000 \, \text{м} \).
Площадь поперечного сечения \( S = 3 \, \text{см}^2 = 3 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 \) (поскольку \( 1 \, \text{см}^2 = 10^{-4} \, \text{м}^2 \)).
Шаг 2: Вычислим сопротивление
Теперь можем подставить значения в формулу для сопротивления:
\[ R = \rho \cdot \frac{L}{S} = (2,65 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot m) \cdot \frac{6000 \, m}{3 \times 10^{-4} \, m^2} \]
Шаг 3: Рассчитаем \( R \)
Выполним сначала деление:
\[ \frac{6000}{3 \times 10^{-4}} = \frac{6000}{0.0003} = 20000000 \, m^{-1} \]
Теперь подставим это значение в формулу для \( R \):
\[ R = 2,65 \times 10^{-8} \cdot 20000000 = 0,53 \, \Omega \]
Шаг 4: Найдем силу тока
Теперь, когда мы знаем сопротивление, можем найти силу тока, используя закон Ома:
\[ I = \frac{V}{R} = \frac{220 \, V}{0,53 \, \Omega} \]
Шаг 5: Рассчитаем \( I \)
\[ I \approx 415,09 \, A \]
Ответ
Сила тока, проходящая по алюминиевому проводу, составляет примерно 415,09 ампер.