Ученик заменил перегоревшую медную спираль на стальную такой же площади поперечного сечения и длины. Во сколько раз изменилась сила тока, если напряжение на концах стальной…

Итак, задача: медная спираль той же длины и той же площади поперечного сечения заменена стальной. Напряжение на концах остаётся тем же. Нужно найти, во сколько раз изменилась сила тока.

Пошаговое решение

1. Связь сопротивления с материалом

• Сопротивление проводника R = ρ · L / A, где ρ — удельное сопротивление материала, L — длина, A — площадь поперечного сечения.
• В условии L и A одинаковы для медной и стальной спирали. Значит отношение сопротивлений зависит только от удельных сопротивлений: R_steel / R_cu = ρ_steel / ρ_cu.

2. Связь тока с сопротивлением при фиксированном напряжении

• Закон Ома: I = V / R.
• При том же V: отношение токов будет I_steel / I_cu = R_cu / R_steel = ρ_cu / ρ_steel.

3. Числовая оценка

• Удельное сопротивление меди ρ_cu ≈ 1.68 × 10^-8 Ом·м.
• Удельное сопротивление стали (мягкой/нормальной стали) ρ_steel ≈ 1.0 × 10^-7 Ом·м (промежуточный ориентир; зависит от конкретного сплава, температуры и т. п.).
• Тогда ρ_cu / ρ_steel ≈ (1.68 × 10^-8) / (1.0 × 10^-7) ≈ 0.168.

4. Вывод

• I_steel ≈ 0.168 · I_cu, то есть примерно в 6 раз меньше.
• Оценочно: текущая сила тока стала примерно в 5–6 раз меньшей (около 1/6 от исходной). Точное множитель зависит от конкретного состава стали и условий температуры.

Дополнительные примечания

• При нагреве из-за джоуль heating удельное сопротивление стали может изменяться, поэтому в реальности ток может немного изменяться по мере нагрева. Но в стандартной задаче предполагаются одинаковые условия температуры.
• Если нужна точная цифра, укажите конкретный тип стали и температуру.

Итого: при одинаковом напряжении и той же геометрии новая стальная спираль conducts примерно в 6 раз меньше тока по сравнению с медной.