Предмет: Физика, автор: robermuha303

30 баллов! отмечу лучшим. Через лампу накаливания течет ток /1 А. Температура t вольфрамовой нити диаметром d1 0,2мм равна 2000°С. Ток подводится медным проводом сече- нием S1= 5 мм²?. Определите напряженность электростатического поля: 1) в воль- фраме; 2) в меди. Удельное сопротивление вольфрама при 0°С ро — 55 нОм*м, его температурный коэффициент сопротивления а1= 0,0045^-1 град , удельное со- противление меди р2=17 нОм*м.​

Ответы

Автор ответа: Аноним
0

Почти уверена, что ответ верный. удачи , сладких снов.

Приложения:
Автор ответа: IZUBR
0

Ответ:

Напряженность электрического поля в вольфраме равна E_{1} =19 В/м; напряженность электрического поля в меди равна E_{2} =0,03332 В/м или 33,32 мВ/м.

Объяснение:

Для начала запишем закон Ома U=I*R (1)

Где U - напряжение в цепи, или разность потенциалов, I - сила тока, R - электрическое сопротивление проводника.

В тоже время разность потенциалов на нити связана формулой, связывающей её с напряженностью электрического поля: U=E*l (2)

Где E - напряженность электрического поля, l - длина проводника.

Имеем право приравнять формулы (1) и (2), получим:

I*R=E*l (3)

Введём в задачу формулу для электрического сопротивления проводника R:

R=\frac{p*l}{S} (4)

Где p - удельное сопротивление проводника, а S - площадь его поперечного сечения.

Подставим формулу (4) в формулу (3) и выразим напряженность электрического поля:

I*\frac{p*l}{S}=E*l\\I*p*l=E*l*S\\E=\frac{I*p}{S}(5)

При изменении температуры проводника изменяется его удельное сопротивление, которое имеет следующую зависимость:

p=p_{0}*(1+\alpha* dT)=p_{0}*(1+\alpha*(t_{2} -t_{1})) (6)

Где p_{0} -удельное сопротивление проводника при t=0а C, \alpha - температурный коэффициент сопротивления, а t_{2} -t_{1} - разность температур между данной в задаче t=2000аC и 0аC.

А площадь поперечного сечения проводника S находится по формуле:

S=\frac{4*\pi}{d^2} (7)

Где d - диаметр нити.

Теперь подставим формулы (6) и (7) в формулу (5):

E=\frac{I*p_{0}*(1+\alpha*(t_{2} -t_{1}))}{S}\\ (8)

E=\frac{I*p_{0}*(1+\alpha*(t_{2} -t_{1}))}{\frac{\pi*d^2}{4}}=\frac{I*p_{0}*(1+\alpha*(t_{2} -t_{1}))*4}{\pi*d^2} (9)

Теперь определим напряженность электростатического поля в вольфраме по формуле (9). Сила тока I=1 А, p_{0} =55*10^{-9} Н*Ом*м, \alpha =0,0045 аC, t_{2} =2000 аC, t_{1} =0 аC, d=0,2*10^{-3} м. Все переменные нам известны, подставляем и считаем:

E_{1}= \frac{I*p_{0}*(1+\alpha*(t_{2} -t_{1}))*4}{\pi*d^2}=\frac{1*55*10^{-9}*(1+0,0045*(2200-0))*4}{3,14*(0,2*10^{-3})^2}=\frac{0,000002398}{0.0000001256}=19 В/м.

Теперь определим напряженность в меди по формуле (8), так как площадь поперечного сечения медного провода у нас уже известна:

Сила тока I=1 А, p_{1} =17*10^{-9} Н*Ом*м (табличное значение), \alpha =0,004 аC (табличное значение), t_{2} =2000 аC, t_{1} =0 аC, S=5*10^{-6} м2. Все переменные нам известны, подставляем и считаем:

E_{2} =\frac{I*p_{1}*(1+\alpha*(t_{2} -t_{1}))}{S}=\frac{1*17*10^{-9}*(1+0,004*(2200-0))}{5*10^{-6}}=\frac{0.0000001666}{5*10^{-6}}=0.03332 В/м или 33,32 мВ/м.

Получаем ответ: напряженность электрического поля в вольфраме равна E_{1} =19 В/м; напряженность электрического поля в меди равна E_{2} =0,03332 В/м или 33,32 мВ/м.

Интересные вопросы
Предмет: Алгебра, автор: fgjhgj1