Чтобы найти время \(t\), за которое через проводник прошёл заряд \(Q\), можно воспользоваться формулой:
\[ Q = I \cdot t \]
где:
- \(Q\) — заряд (Кл),
- \(I\) — ток (А),
- \(t\) — время (с).
Сначала нам нужно найти ток \(I\). Для этого воспользуемся законом Ома, который связывает ток, напряжение и сопротивление:
\[ I = \frac{U}{R} \]
где:
- \(U\) — напряжение (В),
- \(R\) — сопротивление (Ом).
Сначала найдем сопротивление \(R\) проводника. Сопротивление можно вычислить по формуле:
\[ R = \rho \cdot \frac{L}{S} \]
где:
- \(\rho\) — удельное сопротивление материала проводника (ом·м),
- \(L\) — длина проводника (м),
- \(S\) — площадь поперечного сечения (м²).
Для меди \(\rho\) примерно равно \(1.68 \cdot 10^{-8} \, \Omega \cdot \text{м}\). Площадь поперечного сечения \(S\) нужно перевести в квадратные метры:
\[ S = 2 \, \text{мм}^2 = 2 \cdot 10^{-6} \, \text{м}^2. \]
Длина проводника:
\[ L = 150 \, \text{см} = 1.5 \, \text{м}. \]
Теперь вычислим сопротивление \(R\):
\[ R = 1.68 \cdot 10^{-8} \cdot \frac{1.5}{2 \cdot 10^{-6}} = 1.68 \cdot 10^{-8} \cdot 0.75 \cdot 10^6 = 1.26 \cdot 10^{-2} \, \Omega. \]
Теперь у нас есть сопротивление, и мы можем найти ток \(I\):
\[ I = \frac{U}{R} = \frac{10}{1.26 \cdot 10^{-2}} \approx 793.65 \, \text{А}. \]
Теперь, зная ток, подставим его в формулу для заряда и найдем время \(t\):
\[ Q = I \cdot t \implies t = \frac{Q}{I} = \frac{30 \, \text{Кл}}{793.65 \, \text{А}} \approx 0.0378 \, \text{с}. \]
Таким образом, время \(t\) составляет приблизительно \(0.0378\) секунд.