Чтобы найти напряжение на концах проволоки, воспользуемся законом Ома, который гласит:
[ U = I \cdot R ]
где:
- ( U ) — напряжение (В),
- ( I ) — сила тока (А),
- ( R ) — сопротивление (Ом).
Шаг 1: Найти сопротивление проволоки
Сопротивление проволоки можно вычислить по формуле:
[ R = \frac{\rho \cdot L}{S} ]
где:
- ( R ) — сопротивление (Ом),
- ( \rho ) — удельное сопротивление материала (Ом*мм²/м),
- ( L ) — длина проволоки (м),
- ( S ) — площадь поперечного сечения (мм²).
Шаг 2: Рассчитать площадь поперечного сечения
Поскольку проволока имеет квадратное сечение со стороной 2 мм, площадь поперечного сечения рассчитывается как:
[ S = a^2 = (2 , \text{мм})^2 = 4 , \text{мм}^2 ]
Шаг 3: Подставим значения для железа
Теперь подставим значения в формулу для сопротивления проволоки, используя удельное сопротивление железа ( \rho = 0,1 , \text{Ом} \cdot \text{мм}^2/\text{м} ), длину проволоки ( L = 100 , \text{м} ) и площадь поперечного сечения ( S = 4 , \text{мм}^2 ):
[ R = \frac{0,1 , \text{Ом} \cdot \text{мм}^2/\text{м} \cdot 100 , \text{м}}{4 , \text{мм}^2} ]
Шаг 4: Вычислим сопротивление
[ R = \frac{0,1 \cdot 100}{4} = \frac{10}{4} = 2,5 , \text{Ом} ]
Шаг 5: Найти напряжение
Теперь, зная сопротивление, применим закон Ома для вычисления напряжения при силе тока ( I = 2 , \text{А} ):
[ U = I \cdot R = 2 , \text{А} \cdot 2,5 , \text{Ом} = 5 , \text{В} ]
Ответ
Напряжение на концах проволоки при силе тока 2 А составляет ( 5 , \text{В} ).