Какой материал используется для изготовления спирали нагревательного элемента, если через неё проходит ток силой 4 А, длина спирали составляет 16 м, сечение равно 0,24 мм2, а напряжение в сети составляет 120 В?

Дано:

• Сила тока: 4 А
• Длина спирали: 16 м
• Сечение: 0,24 мм2
• Напряжение: 120 В

Физика 8 класс Электрический ток и его свойства материал спирали нагревательный элемент ток 4 А длина спирали 16 м сечение 0,24 мм2 напряжение 120 В Новый

Для определения материала, из которого изготовлена спираль нагревательного элемента, нам нужно рассчитать его электрическое сопротивление и, исходя из этого, найти удельное сопротивление материала.

Шаг 1: Рассчитаем электрическое сопротивление спирали с помощью закона Ома. Закон Ома гласит, что:

U = I * R

где:

• U - напряжение (В)
• I - сила тока (А)
• R - сопротивление (Ом)

Из этого уравнения можно выразить сопротивление:

R = U / I

Подставим известные значения:

R = 120 В / 4 А = 30 Ом

Шаг 2: Теперь мы можем использовать формулу для расчета сопротивления проводника:

R = ρ * (L / S)

где:

• ρ - удельное сопротивление материала (Ом*м)
• L - длина проводника (м)
• S - площадь сечения проводника (м²)

Мы уже знаем значение R, а длина L равна 16 м. Теперь нам нужно перевести площадь сечения из мм² в м²:

S = 0,24 мм² = 0,24 * 10^(-6) м² = 0,00000024 м²

Шаг 3: Подставим известные значения в формулу для сопротивления:

30 Ом = ρ * (16 м / 0,00000024 м²)

Теперь выразим удельное сопротивление ρ:

ρ = 30 Ом * (0,00000024 м² / 16 м)

Выполним вычисления:

ρ = 30 * 0,00000024 / 16 = 4,5 * 10^(-6) Ом*м

Шаг 4: Теперь, зная удельное сопротивление, мы можем определить, какому материалу оно соответствует. Удельное сопротивление различных материалов можно найти в таблицах. Например:

• Медь: около 1,68 * 10^(-8) Ом*м
• Алюминий: около 2,82 * 10^(-8) Ом*м
• Никель: около 6,99 * 10^(-8) Ом*м
• Никелиновая проволока: около 1,1 * 10^(-6) Ом*м

Сравнив полученное значение ρ = 4,5 * 10^(-6) Ом*м, можно предположить, что спираль нагревательного элемента, вероятнее всего, изготовлена из никелиновой проволоки, так как это значение близко к удельному сопротивлению никелина.

Таким образом, материал спирали нагревательного элемента - это, скорее всего, никелин.