Очень прошу, не пишите, если не знаете ответа
1. Яким має бути завдовжки мідний дріт із площею поперечного перерізу 0,1мм2, щоб за напругою на його кінцях 4В, сила струму в ньому становила 400мА?
2. Чому дорівнює сила струму, якщо за 4с через поперечний переріз дроту пройде 16·10 18 електронів?
Ответы
Закон Ома дає зв'язок між напругою U, силою струму I та опором R електричної системи:
U = IR
Перетворюємо цю формулу, щоб знайти опір R дроту:
R = U / I
Підставляємо дані:
R = 4 В / 0,4 А = 10 Ом
Оскільки площа поперечного перерізу дроту S дорівнює 0,1 мм² (або 1.0×10^−7 м²), можемо використати формулу для опору дроту в залежності від довжини l, опору специфічного матеріалу ρ та площі поперечного перерізу S:
R = ρ*l/S
Перетворюємо формулу, щоб знайти довжину дроту l:
l = R*S/ρ
Підставляємо дані:
l = 10 Ом * 1.0×10^−7 м² / (1.68×10^−8 Ом м) = 0.595 мм (до трьох значущих цифр).
Тому довжина мідного дроту з площею поперечного перерізу 0,1 мм² має бути близько 0,595 мм.
Сила струму I (в амперах) може бути знайдена, використовуючи формулу:
I = Q / t,
де Q - кількість заряду, що проходить через поперечний переріз дроту, тобто 16 × 10^18 електронів;
t - час, за який проходить цей заряд, тобто 4 с.
Кількість заряду може бути визначена за формулою:
Q = n * e,
де n - кількість електронів;
e - заряд електрона, що дорівнює 1.602 × 10^-19 Кл.
Підставляємо дані:
Q = (16 × 10^18) * (1.602 × 10^-19) Кл/ел = 2.5632 × 10^-1 Кл
Тепер можна обчислити силу струму:
I = Q / t = (2.5632 × 10^-1 Кл) / (4 с) = 6.408 × 10^-2 Або 64 мА (до двох значущих цифр).