В катушке, содержащей 75 м константанового провода диаметром 0,1 мм, подключенной к источнику электрической энергии с напряжением 12 В, какая будет сила тока в катушке?

Физика 11 класс Электрические цепи катушка константановый провод Сила тока напряжение физика 11 класс электрическая энергия диаметр провода закон Ома Новый

Чтобы определить силу тока в катушке, нам необходимо сначала рассчитать сопротивление провода. Для этого мы будем использовать закон Ома и формулу для расчета сопротивления проводника. Сопротивление R можно найти по формуле:

R = ρ * (L / S)

где:

• R - сопротивление в омах (Ом);
• ρ - удельное сопротивление материала провода (для константана ρ ≈ 49 * 10^-8 Ом * м);
• L - длина провода в метрах (в нашем случае L = 75 м);
• S - площадь поперечного сечения провода в квадратных метрах.

Теперь нам нужно найти площадь поперечного сечения провода. Проволока имеет круглую форму, поэтому мы используем формулу для площади круга:

S = π * (d/2)^2

где:

• d - диаметр провода (0,1 мм = 0,1 * 10^-3 м);

Теперь подставим значение диаметра:

S = π * (0,1 * 10^-3 / 2)^2

Сначала найдем радиус:

r = d / 2 = 0,1 * 10^-3 / 2 = 0,05 * 10^-3 м

Теперь подставим радиус в формулу для площади:

S = π * (0,05 * 10^-3)^2 ≈ 7,85 * 10^-9 м²

Теперь мы можем подставить значения в формулу для сопротивления:

R = 49 * 10^-8 * (75 / (7,85 * 10^-9))

Теперь рассчитаем R:

R ≈ 49 * 10^-8 * 9,55 * 10^6 ≈ 0,468 Ом

Теперь, зная сопротивление, мы можем найти силу тока I, используя закон Ома:

I = U / R

где:

• I - сила тока в амперах (А);
• U - напряжение в вольтах (12 В).

Подставим значения:

I = 12 / 0,468 ≈ 25,64 А

Таким образом, сила тока в катушке составляет примерно 25,64 А.