Вопрос школьника
Какой должна быть площадь поперечного сечения никелиновой проволоки для изготовления реостата, рассчитанного на сопротивление 10 Ом при длине проволоки 4 м?
Ответ от учителя
Для расчета площади поперечного сечения никелиновой проволоки необходимо знать ее удельное сопротивление и допустимую плотность тока.
Удельное сопротивление никелиновой проволоки составляет примерно 1,1 мкОм*мм²/м, что означает, что сопротивление проволоки длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм² равно 1,1 мкОм.
Для расчета допустимой плотности тока необходимо учитывать тепловые потери в проволоке. Допустимая плотность тока для никелиновой проволоки обычно составляет 2-3 А/мм².
Исходя из этого, можно рассчитать площадь поперечного сечения никелиновой проволоки для изготовления реостата, рассчитанного на сопротивление 10 Ом при длине проволоки 4 м.
Для этого необходимо сначала определить сопротивление проволоки длиной 4 м при известном удельном сопротивлении и допустимой плотности тока. Допустимая плотность тока для никелиновой проволоки примем равной 2 А/мм².
Сопротивление проволоки длиной 4 м можно рассчитать по формуле:
R = ρ * L / S,
где R — сопротивление проволоки, ρ — удельное сопротивление, L — длина проволоки, S — площадь поперечного сечения.
Подставляя известные значения, получаем:
10 Ом = 1,1 мкОм*мм²/м * 4 м / S,
S = 1,1 мкОм*мм²/м * 4 м / 10 Ом = 0,44 мм².
Таким образом, площадь поперечного сечения никелиновой проволоки для изготовления реостата, рассчитанного на сопротивление 10 Ом при длине проволоки 4 м, должна быть не менее 0,44 мм².
