На яку температуру потрібно підігріти мідний провід, щоб його електричний опір збільшився на 20%? Початкова температура

Тема: Изменение сопротивления проводника с изменением температуры

Инструкция:

Изменение сопротивления проводника с изменением температуры связано с явлением, которое называется температурной зависимостью сопротивления. При изменении температуры, атомы провода начинают колебаться с большей амплитудой, что влечет за собой увеличение сопротивления.

Температурная зависимость сопротивления проводника обычно описывается уравнением:

R2 = R1 * (1 + α * ΔT),

где R1 - начальное сопротивление, R2 - конечное сопротивление, α - коэффициент температурного расширения и ΔT - изменение температуры.

Для медного провода значение α составляет около 0.00428 1/°C (градус Цельсия).

Например:

Пусть начальный электрический опір мідного проводу равен R1. Мы хотим узнать, на какую температуру нужно нагреть провод, чтобы его сопротивление увеличилось на 20%.

Нам дано, что R2 = R1 * (1 + 0.2) = 1.2 * R1.

Выражая ΔT из уравнения, получим:

1.2 * R1 = R1 * (1 + α * ΔT),

1.2 = 1 + α * ΔT,

α * ΔT = 0.2,

ΔT = 0.2 / α.

Теперь, подставляя значение α = 0.00428, можем получить значение ΔT.

Совет:

Чтобы лучше понять температурную зависимость сопротивления проводников, полезно ознакомиться с основами термодинамики и теории тепла. При изучении этой темы также стоит обратить внимание на методы измерения сопротивления и техники работы с проводниками при разной температуре.

Задача на проверку:

Предположим, что начальная температура провода составляет 20°C, а коэффициент температурного расширения α равен 0.00428 1/°C. Найдите изменение температуры, которое необходимо применить к проводу, чтобы его сопротивление увеличилось на 15%.