Для решения этой задачи используем формулу для расчета сопротивления проводника:
\[ R = \frac{{\rho \cdot l }}{S} \],
где:
- \( R \) - сопротивление проводника,
- \( \rho \) - удельное сопротивление материала проводника,
- \( l \) - длина проводника,
- \( S \) - площадь поперечного сечения проводника.
- Рассчитаем сопротивление никелиновой проволоки реостата:
Удельное сопротивление никелина \( \rho = 0.4 \) мкОм·м.
Площадь поперечного сечения проволоки \( S = 0.5 \, \text{мм}^2 = 0.5 \times 10^{-6} \, \text{м}^2 \).
Максимальное сопротивление реостата \( R = 50 \, \Omega \).
Подставляем в формулу и находим длину проволоки \( l \):
\[ 50 = \frac{{0.4 \times l}}{0.5 \times 10^{-6}} \].
\[ l = \frac{{50 \times 0.5 \times 10^{-6}}}{0.4} \].
\[ l = 0.0625 \, \text{м} = 62.5 \, \text{мм} \].
Следовательно, длина никелиновой проволоки реостата равна 62.5 мм.
- Теперь найдем падение напряжения на каждом метре длины проволоки:
Падение напряжения на проводнике связано с его сопротивлением и током, протекающим через проводник. В данном случае, проволока реостата включается в сеть 120 В.
Падение напряжения на проводнике \( U = I \times R \), где \( I \) - ток через проводник.
Ток \( I \) определяется по закону Ома: \( I = \frac{U}{R} \).
Подставляем значения:
\[ I = \frac{120}{50} = 2.4 \, \text{А} \].
Падение напряжения на каждом метре проволоки:
\[ U_1 = I \times R_1 = 2.4 \times 0.4 = 0.96 \, \text{В} \].
Следовательно, падение напряжения на каждом метре длины никелиновой проволоки реостата будет равно 0.96 В.