Чтобы понять, как изменится сопротивление провода, изготовленного из манганина по сравнению с проводом из меди, нам нужно использовать формулу для вычисления сопротивления.
Формула для сопротивления
Сопротивление проводника рассчитывается по следующей формуле:
\[ R = \rho \frac{L}{S} \]
где:
- \( R \) — сопротивление в омах (Ω),
- \( \rho \) — удельное сопротивление материала в омах • миллиметр в квадрате (Ω • мм²),
- \( L \) — длина провода в миллиметрах (мм),
- \( S \) — площадь поперечного сечения провода в миллиметрах в квадрате (мм²).
Данные задачи
- Длина провода \( L = 10 \) м = \( 10 \times 1000 = 10000 \) мм.
- Площадь поперечного сечения \( S = 10 \) мм².
Удельные сопротивления
- Удельное сопротивление меди \( \rho_{Cu} = 0,0175 \) Ом • мм².
- Удельное сопротивление манганина \( \rho_{Mn} = (0,42 - 0,48) \) Ом • мм². Возьмем среднее значение: \( \rho_{Mn} = 0,45 \) Ом • мм².
Вычисление сопротивления
- Сопротивление медного провода:
\[ R_{Cu} = 0,0175 \frac{10000}{10} = 0,0175 \cdot 1000 = 17,5 \, \Omega \]
- Сопротивление манганинового провода:
\[ R_{Mn} = 0,45 \frac{10000}{10} = 0,45 \cdot 1000 = 450 \, \Omega \]
Сравнение сопротивлений
Теперь сравним сопротивления двух проводов:
- Сопротивление меди \( R_{Cu} = 17,5 \, \Omega \).
- Сопротивление манганина \( R_{Mn} = 450 \, \Omega \).
Итог
Сопротивление провода из манганина значительно выше, чем сопротивление провода из меди. Это делает манганин менее эффективным проводником по сравнению с медью, которая обладает более низким удельным сопротивлением.
Таким образом, использование манганина вместо меди приведет к значительному увеличению сопротивления провода.