определите силу тока проходящего через реостат изготовленный из никельной проволоки длиной 50 м и площадью поперечного сечения 1мм²,если напряжение на зажимах реостата равна 45в
Решение задачи (детальное, по шагам)
Даны:
- длина реостата L = 50 м
- поперечное сечение A = 1 мм² = 1×10^-6 м²
- напряжение на зажимах U = 45 В
- материал никель, его удельное сопротивление примерно ρ Ni ≈ 6.99×10^-8 Ω·м (при температуре ~20°C)
- Найдём сопротивление реостата Формула: R = ρ · L / A
R = (6.99×10^-8 Ω·м) · (50 м) / (1×10^-6 м²) = (3.495×10^-6) / (1×10^-6) = 3.495 Ω
Найдём силу тока по закону Ома I = U / R = 45 В / 3.495 Ω ≈ 12.9 A
Можно проверить мощность, выделяемую сопротивлением P = U · I = U² / R = 45² / 3.495 ≈ 2025 / 3.495 ≈ 579 Вт или P = I² · R ≈ (12.9)² · 3.495 ≈ 580 Вт (значения близки)
Итоговый ответ: Сила тока через реостат ≈ 12.9 А (при условии, что температура проводника близка к нормальной погодной температуре, ≈20°C и сопротивление не изменяется с температурой).
Примечание по температуре: Сопротивление никеля растёт с температурой. Если через провод нагреется заметно, ρ увеличится на примерно α·ΔT, где α для никеля примерно ≈ 0.006/°C. Это приведёт к меньшему току по сравнению с рассчитанным значениям. Но в задаче нами приняты исходные данные при 20°C.
