Яка величина напруги, що застосовується до мідного дроту діаметром 0.8 мм, якщо в цьому дроті міститься

Тема урока: Электрический ток и напряжение

Описание: Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать формулу для вычисления напряжения.

По определению, напряжение можно вычислить как произведение плотности заряда на путь. В данном случае, плотность заряда будет выражаться через количество зарядов и заряд электрона, а путь - через скорость направленного движения и время.

Формула для вычисления напряжения: [tex]U = I \cdot R[/tex], где [tex]U[/tex] - напряжение, [tex]I[/tex] - сила тока, [tex]R[/tex] - сопротивление электрической цепи.

Рассмотрим заданные значения: количество зарядов [tex]10^{25}[/tex], средняя скорость направленного движения электронов [tex]3.14 \cdot 10^{-3}[/tex] [tex]\frac{м}{с}[/tex], площадь поперечного сечения провода [tex]S = \pi r^2[/tex], где [tex]r[/tex] - радиус провода. Диаметр указан равным 0.8 мм, значит радиус [tex]r[/tex] будет равен [tex]0.8 \cdot 10^{-3}[/tex] м.

Далее, используя формулу для силы тока [tex]I = n \cdot q \cdot v \cdot S[/tex], где [tex]n[/tex] - количество зарядов, [tex]q[/tex] - заряд электрона, [tex]v[/tex] - скорость, а [tex]S[/tex] - площадь поперечного сечения провода, получим значение силы тока.

Подставим выражение для силы тока и значение сопротивления [tex]R[/tex] в формулу для напряжения [tex]U = I \cdot R[/tex] и получим искомое значение напряжения.

Доп. материал: Найдем значение напряжения, применяемого к медной проволоке диаметром 0.8 мм, если в ней содержится [tex]10^{25}[/tex] свободных электронов со средней скоростью направленного движения 3.14·[tex]10^{-3}[/tex] [tex] \frac{м}{с}[/tex], удельное сопротивление меди 1.7·[tex]10^{-8}[/tex]Ом·м и элементарный заряд 1.6·[tex]10^{-18}[/tex]Кл?

Совет: Для лучшего понимания электрического тока и напряжения, рекомендуется ознакомиться с основными понятиями в физике. Изучить законы Кирхгофа и формулы для расчета напряжения и силы тока. При решении задач, важно правильно интерпретировать данные и использовать соответствующие формулы.

Практика: Найдите напряжение, если в медной проволоке диаметром 2 мм содержится [tex]5 \cdot 10^{23}[/tex] свободных электронов со средней скоростью направленного движения 2·[tex]10^{-3}[/tex] [tex] \frac{м}{с}[/tex], удельное сопротивление меди 1.5·[tex]10^{-8}[/tex]Ом·м и элементарный заряд 1.6·[tex]10^{-19}[/tex]Кл.