Вопрос школьника
Рассчитайте площадь поперечного сечения стального провода длиной 200 м, если при напряжении 120 В сила тока в нем 1,5 А.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать закон Ома, который гласит, что сила тока в проводнике пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна его сопротивлению:
I = U/R
где I — сила тока, U — напряжение, R — сопротивление.
Сопротивление провода можно выразить через его длину (L), площадь поперечного сечения (S) и удельное сопротивление материала провода (ρ):
R = ρ*L/S
Таким образом, с учетом данных из условия задачи, можно записать:
1,5 = 120/(ρ*200/S)
Упрощая выражение, получаем:
S = (120*ρ*200)/1,5
S = 9600*ρ
Для расчета площади поперечного сечения необходимо знать удельное сопротивление материала провода. Для стали это значение составляет примерно 0,0175 Ом*мм²/м. Подставляя его в формулу, получаем:
S = 9600*0,0175
S = 168 мм²
Таким образом, площадь поперечного сечения стального провода длиной 200 м при напряжении 120 В и силе тока 1,5 А составляет 168 мм².
