1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. По проводу круглого сечения диаметром d=0.95 длинною L=100...
Решение задачи на тему

По проводу круглого сечения диаметром d=0.95 длинною L=100, имеющему температуру T=105 протекает ток I=4.4. Рассчитать: массу провода m, сопротивление R и выделяющуюся на нем мощность Р.

  • Физика
  • #Электричество и магнетизм
  • #Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика
По проводу круглого сечения диаметром d=0.95 длинною L=100, имеющему температуру T=105 протекает ток I=4.4. Рассчитать: массу провода m, сопротивление R и выделяющуюся на нем мощность Р.

Условие:

По проводу круглого сечения диаметром d=0.95 длинною L=100, имеющему температуру T=105 протекает ток I=4.4. Рассчитать: массу провода m, сопротивление R и выделяющуюся на нем мощность Р.

Решение:

Для решения задачи, нам нужно рассчитать массу провода, его сопротивление и выделяющуюся на нем мощ...

  1. : Проволока имеет круглое сечение, поэтому объем VV можно рассчитать по формуле:

    V=S⋅L V = S \cdot L
    где SS — площадь поперечного сечения, а LL — длина провода.

    Площадь поперечного сечения SS для круга рассчитывается по формуле:

    S=πd24 S = \frac{\pi d^2}{4}
    Подставим значение диаметра d=0.95d = 0.95:
    S=π(0.95)24≈3.1416⋅0.90254≈0.710 м2 S = \frac{\pi (0.95)^2}{4} \approx \frac{3.1416 \cdot 0.9025}{4} \approx 0.710 \, \text{м}^2

    Теперь подставим значение длины L=100L = 100:

    V=0.710⋅100≈71.0 м3 V = 0.710 \cdot 100 \approx 71.0 \, \text{м}^3

  2. : Для этого нам нужно знать плотность материала провода. Предположим, что провод сделан из меди, плотность которой составляет примерно ρ=8900 кг/м3\rho = 8900 \, \text{кг/м}^3.

    Масса mm рассчитывается по формуле:

    m=V⋅ρ m = V \cdot \rho
    Подставим значения:
    m=71.0⋅8900≈630,000 кг m = 71.0 \cdot 8900 \approx 630,000 \, \text{кг}

Сопротивление провода можно рассчитать по формуле:

R=ρматериала⋅LS R = \frac{\rho_{материала} \cdot L}{S}
где ρматериала\rho_{материала} — удельное сопротивление меди, примерно 1.68×10−8 Ω⋅м1.68 \times 10^{-8} \, \Omega \cdot \text{м}.

Подставим значения:

R=1.68×10−8⋅1000.710≈2.37×10−7 Ω R = \frac{1.68 \times 10^{-8} \cdot 100}{0.710} \approx 2.37 \times 10^{-7} \, \Omega

Мощность, выделяющаяся на проводе, рассчитывается по формуле:

P=I2⋅R P = I^2 \cdot R
где I=4.4 АI = 4.4 \, \text{А}.

Подставим значения:

P=(4.4)2⋅(2.37×10−7)≈19.36⋅2.37×10−7≈4.59×10−6 Вт P = (4.4)^2 \cdot (2.37 \times 10^{-7}) \approx 19.36 \cdot 2.37 \times 10^{-7} \approx 4.59 \times 10^{-6} \, \text{Вт}

  1. Масса провода m≈630,000 кгm \approx 630,000 \, \text{кг}
  2. Сопротивление R≈2.37×10−7 ΩR \approx 2.37 \times 10^{-7} \, \Omega
  3. Выделяющаяся мощность P≈4.59×10−6 ВтP \approx 4.59 \times 10^{-6} \, \text{Вт}

Таким образом, мы получили все необходимые значения.

Выбери предмет