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

Дано:

• Сила тока (I) = 4 А
• Длина спирали (L) = 16 м
• Сечение (S) = 0,24 мм2
• Напряжение (U) = 120 В

Физика 9 класс Электрический ток и его свойства материал спираль нагревательный элемент ток длина спирали сечение напряжение физика 9 класс электричество сопротивление закон Ома теплообмен свойства материалов проводимость Новый

Чтобы определить, какой материал используется для изготовления спирали нагревательного элемента, нам нужно рассмотреть несколько факторов, включая сопротивление, которое может быть рассчитано по закону Ома и формуле для сопротивления проводника.

Сначала найдем сопротивление спирали, используя закон Ома:

• U = I * R
• R = U / I = 120 В / 4 А = 30 Ом

Теперь мы можем использовать формулу для сопротивления проводника:

• R = ρ * (L / S)

Где:

• R - сопротивление (30 Ом)
• ρ - удельное сопротивление материала
• L - длина проводника (16 м)
• S - площадь сечения (0,24 мм² = 0,24 * 10^-6 м²)

Теперь подставим известные значения и решим уравнение для ρ:

• 30 = ρ * (16 / (0,24 * 10^-6))
• ρ = 30 * (0,24 * 10^-6) / 16
• ρ = 4.5 * 10^-6 Ом·м

Теперь, зная удельное сопротивление, мы можем определить, какой материал может быть использован:

• Удельное сопротивление меди: примерно 1.68 * 10^-8 Ом·м
• Удельное сопротивление никеля: примерно 6.99 * 10^-8 Ом·м
• Удельное сопротивление нихрома: примерно 1.10 * 10^-6 Ом·м

Сравнив полученное значение с известными значениями удельного сопротивления, можно сделать вывод, что для нагревательных элементов чаще всего используется нихром, так как его удельное сопротивление наиболее близко к рассчитанному значению.

Вывод: Спираль нагревательного элемента, скорее всего, изготовлена из нихрома!