Для решения этой задачи нам нужно использовать закон Ома и формулу для расчёта сопротивления проводника. Давайте рассмотрим шаги по решению подробно.
Шаг 1: Определим сопротивление реостата
Согласно закону Ома:
[ U = I \cdot R ]
где:
- ( U ) — напряжение (63 В),
- ( I ) — сила тока (10 А),
- ( R ) — сопротивление проводника.
Мы можем выразить сопротивление ( R ):
[ R = \frac{U}{I} = \frac{63}{10} = 6,3 , \text{Ом} ]
Шаг 2: Используем формулу для сопротивления проволоки
Сопротивление проволоки рассчитывается по формуле:
[ R = \rho \cdot \frac{L}{S} ]
где:
- ( R ) — сопротивление проволоки (6,3 Ом),
- ( \rho ) — удельное сопротивление материала (для золота: ( 0,023 , \text{Ом} \cdot \text{мм}^2/\text{м} )),
- ( L ) — длина проволоки (303 м),
- ( S ) — площадь поперечного сечения проволоки в мм².
Шаг 3: Подставим известные значения в формулу
Теперь подставим известные значения в формулу для сопротивления:
[ 6,3 = 0,023 \cdot \frac{303}{S} ]
Шаг 4: Решим уравнение относительно площади ( S )
Перепишем уравнение для ( S ):
[ S = 0,023 \cdot \frac{303}{6,3} ]
Теперь вычислим значение:
- ( 0,023 \cdot 303 = 6,969 )
- ( S = \frac{6,969}{6,3} \approx 1,106 , \text{мм}^2 )
Ответ
Площадь поперечного сечения проволоки, необходимая для изготовления реостата, составляет примерно 1,106 мм².
Таким образом, для изготовления реостата из золотой проволоки с заданными параметрами, нужно использовать проволоку с площадью поперечного сечения около 1,106 мм².