Каковы значения силы I (в миллиамперах) и плотности j (в мА/мм^2) электрического тока в металлической проволоке

Содержание вопроса: Электрический ток в металлической проволоке

Разъяснение: Используя формулу для электрического тока, мы можем рассчитать силу тока (I) по заданным значениям заряда (q) и времени (t). Формула для расчета силы тока выглядит следующим образом:

I = q / t

В данной задаче, заряд равен 3 Кл (килокулонам), а время равно 1 минуте, но мы должны перевести его в секунды для согласованности единиц:

t = 1 минута * 60 секунд = 60 секунд

Подставляя значения в формулу, получаем:

I = 3 Кл / 60 сек = 0.05 Кл/сек = 50 мА

Таким образом, значение силы тока (I) равно 50 мА.

Для расчета плотности тока (j) мы должны знать площадь поперечного сечения проволоки. Площадь круга можно вычислить с помощью формулы для площади круга:

S = π * r^2

В данной задаче диаметр проволоки (d) равен 2 мм, поэтому радиус (r) будет равен половине диаметра:

r = d / 2 = 2 мм / 2 = 1 мм = 0.001 м

Подставляя значение радиуса в формулу для площади, получаем:

S = π * (0.001 м)^2 = 3.14159 * 0.001^2 = 3.14159 * 0.000001 = 0.00000314159 м^2

Теперь мы можем рассчитать плотность тока с помощью формулы:

j = I / S

Подставляя значения силы тока и площади в формулу, получаем:

j = 50 мА / 0.00000314159 м^2 = 15,925,494.1 мА/мм^2 ≈ 15,925,494 мА/мм^2

Таким образом, значение плотности тока (j) округляется до 15,925,494 мА/мм^2.

Например: Дайте значения силы тока (I) и плотности тока (j) для проволоки с зарядом q = 4 Кл и временем t = 2 минуты, если диаметр проволоки составляет d = 3 мм.

Совет: Для лучшего понимания электрического тока, можно изучить основные понятия, такие как заряд, напряжение и сопротивление, а также их взаимосвязь по закону Ома.

Задание для закрепления: Каковы значения силы тока (I) и плотности тока (j) в металлической проволоке, если по ней протекает заряд q = 6 Кл в течение времени t = 3 минуты, а диаметр проволоки d = 4 мм? (Ответ округлите до целых).