Question

Из какого материала изготовлен проводник длиной 2 км и площадью поперечного сечения 20 мм2, если сила тока, проходящего по проводнику, равна 2 А при напряжении на его концах 220 В?

Answer 1

Дано:

l=2 км=2000 м

s=20 мм2

i=2 A

U=220 В

Решение:

R=U\i; p=R*s\l

R=220\2=110 Ом

p= 110*20\2000=1.1 Ом*мм2\м

Ответ:Нихром

Теперь объясняю. R-это сопротивление проводника. Оно находится путём деления напряжения на силу тока. p-это удельно сопротивление проводника. У каждого проводника оно разное. Например у меди 0,018 Ом·мм²/м, а у серебра 0,016 Ом·мм²/м. Оно находиться путём деления произведения сопротивления и площади поперечного сечения проводника на его длину. Так как это величина табличная, то просто сравниваем получившееся значение с таблицей. В данном случае удельное сопротивление в 1,1 Ом·мм²/м имеет нихром

Answer 2

Для определения материала проводника, нам понадобится использовать закон Ома, который связывает напряжение, силу тока и сопротивление проводника:

$V = I \cdot R$

где: $V$ - напряжение на концах проводника (в вольтах), $I$ - сила тока (в амперах), $R$ - сопротивление проводника (в омах).

Также, сопротивление проводника связано с его длиной ($L$), площадью поперечного сечения ($A$) и удельным сопротивлением ($\rho$) материала проводника следующим образом:

$R = \frac{{\rho \cdot L}}{{A}}$

где: $L$ - длина проводника (в метрах), $A$ - площадь поперечного сечения проводника (в миллиметрах квадратных), $\rho$ - удельное сопротивление материала проводника (в омах на метр).

Переведем площадь поперечного сечения из миллиметров квадратных в квадратные метры:

$A = 20 \, \text{мм}^2 = 20 \times 10^{-6} \, \text{м}^2$

Теперь, у нас есть данные для рассчета сопротивления:

$R = \frac{{\rho \cdot L}}{{A}}$

Мы также знаем, что сила тока $I$ равна 2 А, а напряжение $V$ равно 220 В.

Теперь у нас есть два уравнения:

1. $V = I \cdot R$
2. $R = \frac{{\rho \cdot L}}{{A}}$

Мы можем объединить эти уравнения и решить относительно $\rho$ (удельное сопротивление):

$V = I \cdot \frac{{\rho \cdot L}}{{A}}$

$\rho = \frac{{V \cdot A}}{{I \cdot L}}$

Подставим известные значения:

$\rho = \frac{{220 \, \text{В} \cdot 20 \times 10^{-6} \, \text{м}^2}}{{2 \, \text{А} \cdot 2 \, \text{км}}} = \frac{{220 \times 20 \times 10^{-6}}}{{2 \times 2000}} = \frac{{4.4 \times 10^{-3}}}{{2000}} = 2.2 \times 10^{-6} \, \text{Ом} \, \text{м}$

Теперь, когда у нас есть значение удельного сопротивления ($\rho$), давайте определим, из какого материала сделан проводник. К сожалению, по удельному сопротивлению одного материала невозможно однозначно сказать, из какого материала изготовлен проводник, так как у разных материалов различные значения удельного сопротивления.

Однако у нас есть таблицы удельных сопротивлений различных материалов, поэтому мы можем сравнить полученное значение ($2.2 \times 10^{-6} \, \text{Ом} \, \text{м}$) с этими таблицами, чтобы найти наиболее близкий материал по удельному сопротивлению.

Обратитесь к таблицам удельного сопротивления материалов, чтобы определить, из какого материала скорее всего сделан проводник с таким удельным сопротивлением.