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.