Для определения того, на сколько раз длина нихромовой спирали должна быть больше длины фехральной спирали, чтобы выделялась одинаковая мощность при подключении к тому же источнику напряжения, мы можем использовать формулу мощности: P = I^2 * R, где P - мощность, I - сила тока, R - сопротивление.
Так как при одинаковом напряжении мощность должна быть одинаковой для обеих спиралей, возьмем отношение мощностей для нихромовой и фехральной спиралей:
P(нихром) / P(фехраль) = (I^2 * R_нихром) / (I^2 * R_фехраль) = R_нихром / R_фехраль
Сопротивление спирали можно выразить через удельное сопротивление материала (ρ), длину (L) и площадь поперечного сечения (S): R = ρ * L / S.
Поскольку у нас спирали одинакового сечения, то S одинаково. Следовательно, отношение сопротивлений будет равно отношению длин спиралей:
R_нихром / R_фехраль = ρ_нихром * L_нихром / ρ_фехраль * L_фехраль
Для того, чтобы мощности были одинаковые, данное отношение должно быть равно 1. Решив уравнение относительно L_нихром / L_фехраль, мы найдем, на сколько раз длина нихромовой спирали должна быть больше длины фехральной:
L_нихром / L_фехраль = ρ_фехраль / ρ_нихром
Таким образом, Петру Ивановичу необходимо определить отношение удельных сопротивлений нихрома и фехраля. После нахождения этих значений, он сможет рассчитать необходимое отношение длин спиралей для равной мощности выделения.
