Какова длина проволоки, необходимая для изготовления спирали электроплитки, если спираль изготовлена из проволоки сечением 0,5 мм2 и удельным сопротивлением материала 5,5 мкОм×м, чтобы при включении в сеть 220 В плитка потребляла мощность 880 Вт? Ответ дайте в СИ.

Физика 11 класс Электрические цепи длина проволоки спираль электроплитки сечение проволоки удельное сопротивление мощность плитки напряжение сети расчет проволоки физика 11 класс Новый

Для решения задачи нам необходимо использовать несколько физических формул и шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Найдем сопротивление спирали

Сначала нам нужно определить, какое сопротивление должно иметь устройство, чтобы при заданном напряжении и мощности оно выполняло свои функции. Мы можем использовать формулу мощности:

P = U² / R

где:

• P - мощность (880 Вт),
• U - напряжение (220 В),
• R - сопротивление (нужно найти).

Переписываем формулу для нахождения сопротивления:

R = U² / P

Теперь подставим известные значения:

R = (220 В)² / 880 Вт = 48400 / 880 = 55 Ω

Шаг 2: Найдем длину проволоки

Теперь, когда мы знаем сопротивление, можем использовать формулу для расчета сопротивления проводника:

R = ρ * (L / S)

где:

• R - сопротивление (55 Ω),
• ρ - удельное сопротивление (5,5 мкОм×м = 5,5 × 10^(-6) Ω·m),
• L - длина проволоки (нужно найти),
• S - площадь сечения проволоки (0,5 мм² = 0,5 × 10^(-6) m²).

Теперь подставим известные значения в формулу и выразим L:

L = R * (S / ρ)

Подставим значения:

L = 55 Ω * (0,5 × 10^(-6) m² / (5,5 × 10^(-6) Ω·m))

Теперь упростим это выражение:

L = 55 * (0,5 / 5,5) m

L = 55 * (1 / 11) m

L = 5 m

Ответ:

Длина проволоки, необходимая для изготовления спирали электроплитки, составляет 5 метров.