Какое напряжение требуется для батарейки, чтобы заряд 20303 Кл прошел через серебряную проволоку длиной 40 см и диаметром 1 мм за 1 минуту, если удельное сопротивление серебра равно 0,016 Ом·мм²/м?

Физика 9 класс Электрический ток и сопротивление напряжение батарейка заряд серебряная проволока удельное сопротивление физика 9 класс Новый

Чтобы найти напряжение, необходимое для прохождения заряда через проводник, мы можем использовать закон Ома и формулу для сопротивления. Давайте разберем решение по шагам.

Шаг 1: Найдем сопротивление проволоки

Сопротивление R проволоки можно вычислить по формуле:

R = ρ * (L / S),

где:

• ρ - удельное сопротивление материала (в данном случае серебра),
• L - длина проволоки,
• S - площадь поперечного сечения проволоки.

Значения, которые у нас есть:

• ρ = 0,016 Ом·мм²/м,
• L = 40 см = 0,4 м,
• Диаметр проволоки d = 1 мм, следовательно, радиус r = 0,5 мм = 0,0005 м.

Теперь найдем площадь поперечного сечения проволоки S:

S = π * r² = π * (0,0005)².

Приблизительно π ≈ 3,14, тогда:

S ≈ 3,14 * (0,0005)² ≈ 3,14 * 0,00000025 ≈ 0,000000785 м².

Теперь подставим значения в формулу для сопротивления:

R = 0,016 * (0,4 / 0,000000785) ≈ 0,016 * 509,9 ≈ 0,0081 Ом.

Шаг 2: Найдем силу тока

Сила тока I может быть найдена по формуле:

I = Q / t,

где:

• Q - заряд (20303 Кл),
• t - время (1 минута = 60 секунд).

Подставим значения:

I = 20303 / 60 ≈ 338,38 А.

Шаг 3: Найдем напряжение

Теперь мы можем найти напряжение U, используя закон Ома:

U = I * R.

Подставим значения:

U = 338,38 * 0,0081 ≈ 2,743 В.

Ответ: Напряжение, необходимое для батарейки, составляет примерно 2,74 В.