Плотность электрического тока в медном проводе
Какова плотность электрического тока ј (в А/мм2) в медном проводе длиной 1 = 1 км, если напряжение на его концах
Какова плотность электрического тока ј (в А/мм2) в медном проводе длиной 1 = 1 км, если напряжение на его концах U равно 51 В? Удельное сопротивление меди равно 1,7 х 10 -8 Ом*м. Предоставьте округленный до целого числа ответ на вопрос: j = ___ A/мм²
10.12.2023 03:09
Написать свой ответ:
Объяснение: Плотность электрического тока (ј) в медном проводе можно вычислить с использованием закона Ома, который устанавливает связь между напряжением (U), силой тока (I) и сопротивлением (R) в проводнике. Формула закона Ома: I = U / R.
Для определения плотности тока в медном проводе, нам необходимо учесть длину провода (l) и перевести ее в метры, так как удельное сопротивление меди (ρ) исчисляется в омах на метр (Ом*м). Формула для расчета плотности тока: ј = I / S.
Для получения силы тока (I), мы можем использовать закон Ома с учетом сопротивления меди (R) и напряжения (U): I = U / R.
Удельное сопротивление (ρ) меди дано равным 1,7 х 10^(-8) Ом*м.
Переведем длину провода в метры: 1 км = 1000 м.
Рассчитаем сопротивление меди по формуле: R = ρ * (l / S). Так как нам дана только длина провода (l), мы не можем восстановить площадь сечения (S) провода.
Теперь мы можем рассчитать плотность тока по формуле: ј = I / S.
Пример:
Зная, что напряжение (U) на концах провода равно 51 В, переведем длину провода в метры: 1 км = 1000 м. Положим, что площадь сечения провода (S) равна 1 мм².
Рассчитаем сопротивление меди, используя формулу: R = ρ * (l / S).
R = (1,7 х 10^(-8) Ом*м) * (1000 м / 1 мм²) = 1,7 х 10^(-5) Ом.
Теперь, используя закон Ома, найдем силу тока (I): I = U / R.
I = 51 В / 1,7 х 10^(-5) Ом ≈ 3,00 А.
В итоге, плотность электрического тока (ј) составляет: ј = I / S.
ј = 3,00 А / 1 мм² ≈ 3000 А/мм².
Совет: Для лучшего понимания плотности электрического тока в медном проводе, рекомендуется ознакомиться с основами электротехники и законом Ома, а также усвоить понятия напряжения, силы тока и сопротивления.
Задача на проверку:
Для медного провода длиной 2 км и сопротивлением 8 Ом, если напряжение на его концах равно 120 В, определите плотность электрического тока в А/мм². (Удельное сопротивление меди равно 1,7 х 10^(-8) Ом*м, предположим площадь сечения провода равной 2 мм²).