Какова плотность тока в проводнике с диаметром 1,3 мм, если заряд в 200 Кл прошел через него за 10 секунд?

Физика 11 класс Электрический ток и его характеристики плотность тока проводник заряд диаметр физика 11 класс электрический ток расчет плотности тока формула плотности тока Новый

Чтобы найти плотность тока в проводнике, нам нужно сначала определить силу тока, а затем использовать ее для расчета плотности тока.

Шаг 1: Найдем силу тока (I).

Сила тока определяется как количество заряда, проходящего через сечение проводника за единицу времени. Формула для расчета силы тока выглядит так:

I = Q / t

где:

• I - сила тока в амперах (А),
• Q - заряд в кулонах (Кл),
• t - время в секундах (с).

В нашем случае:

• Q = 200 Кл,
• t = 10 с.

Подставим значения в формулу:

I = 200 Кл / 10 с = 20 А.

Шаг 2: Найдем площадь сечения проводника (S).

Площадь сечения круглого проводника можно вычислить по формуле:

S = π * (d / 2)²

где:

• S - площадь сечения в квадратных метрах (м²),
• d - диаметр проводника в метрах (м).

Диаметр проводника равен 1,3 мм, что в метрах будет:

d = 1,3 мм = 1,3 / 1000 = 0,0013 м.

Теперь подставим значение в формулу для площади:

S = π * (0,0013 / 2)².

Сначала вычислим (0,0013 / 2):

0,0013 / 2 = 0,00065 м.

Теперь возведем в квадрат:

(0,00065)² = 0,0000004225 м².

Теперь умножим на π (примерно 3,14):

S ≈ 3,14 * 0,0000004225 ≈ 0,00000001327 м².

Шаг 3: Найдем плотность тока (j).

Плотность тока определяется как сила тока, деленная на площадь сечения проводника. Формула выглядит так:

j = I / S

где:

• j - плотность тока в амперах на квадратный метр (А/м²).

Теперь подставим значения:

j = 20 А / 0,00000001327 м² ≈ 1504470,47 А/м².

Ответ: Плотность тока в проводнике составляет примерно 1504470,47 А/м².