Для определения длины медной обмотки электрочайника воспользуемся формулой мощности:
[ P = \frac{W}{t} ]
где ( P ) - мощность, ( W ) - выделяемая теплота, ( t ) - время.
Мощность можно также выразить, используя формулу:
[ P = V \cdot I ]
где ( V ) - напряжение, ( I ) - сила тока.
Сила тока выражается через площадь поперечного сечения ( S ) обмотки и сопротивление ( R ) материала:
[ I = \frac{V}{R} = \frac{V}{\frac{\rho \cdot l}{S}} = \frac{V \cdot S}{\rho \cdot l} ]
где ( \rho ) - удельное сопротивление меди, ( l ) - длина обмотки.
Таким образом, можем записать:
[ P = V \cdot \left( \frac{V \cdot S}{\rho \cdot l} \right) = \frac{V^2 \cdot S}{\rho \cdot l} ]
Подставим выражения для ( P ) и для ( P = \frac{W}{t} ) в последнее равенство:
[ \frac{W}{t} = \frac{V^2 \cdot S}{\rho \cdot l} ]
Отсюда можно найти длину ( l ):
[ l = \frac{V^2 \cdot S \cdot t}{\rho \cdot W} ]
Теперь, подставим известные значения:
[ l = \frac{200^2 \cdot 0,01 \cdot 1,5 \cdot 60}{\rho \cdot 500} ]
[ l = \frac{40000 \cdot 0,01 \cdot 90}{\rho \cdot 500} ]
[ l = \frac{36000}{500 \cdot \rho} = \frac{36000}{500 \cdot 0,017} ]
[ l = \frac{36000}{8.5} \approx 4235,29 м ]
Итак, длина медной обмотки электрочайника составляет около 4235,29 метров.
Ответ: 4235.