Какова масса алюминиевого провода длиной L=400м, используемого в двухпроводной линии электропередач, если при прохождении электрического тока силой I=10А напряжение на линии U=40В?

Физика 8 класс Электрический ток и сопротивление масса алюминиевого провода длина провода электрический ток напряжение на линии двухпроводная линия физика 8 класс Новый

Чтобы найти массу алюминиевого провода, нам нужно сначала рассчитать его сопротивление, а затем использовать это значение для нахождения массы провода. Давайте разберем шаги решения.

1. Расчёт сопротивления провода:

   Сопротивление провода можно найти по закону Ома, который гласит:

   U = I * R,

   где U - напряжение, I - сила тока, R - сопротивление.

   Мы можем выразить сопротивление R:

   R = U / I.

   Подставим известные значения:

   • U = 40 В,
   • I = 10 А.

   Тогда:

   R = 40 В / 10 А = 4 Ом.

2. Расчёт массы провода:

   Теперь, чтобы найти массу провода, нам нужно знать его объем и плотность. Сопротивление провода можно выразить через его длину, площадь поперечного сечения и удельное сопротивление:

   R = (ρ * L) / S,

   где ρ - удельное сопротивление (для алюминия ρ ≈ 2.65 * 10^-8 Ом·м), L - длина провода, S - площадь поперечного сечения.

   Мы можем выразить площадь поперечного сечения S:

   S = (ρ * L) / R.

   Подставим значения:

   • ρ ≈ 2.65 * 10^-8 Ом·м,
   • L = 400 м,
   • R = 4 Ом.

   Тогда:

   S = (2.65 * 10^-8 Ом·м * 400 м) / 4 Ом = 2.65 * 10^-6 м².

3. Расчёт массы:

   Теперь, зная площадь поперечного сечения, мы можем найти объем провода:

   V = S * L.

   Затем, чтобы найти массу, используем формулу:

   m = ρ_алюминий * V,

   где ρ_алюминий ≈ 2700 кг/м³ - плотность алюминия.

   Теперь подставим значения:

   V = 2.65 * 10^-6 м² * 400 м = 1.06 * 10^-3 м³.

   Теперь находим массу:

   m = 2700 кг/м³ * 1.06 * 10^-3 м³ ≈ 2.86 кг.

Ответ: Масса алюминиевого провода длиной 400 м составляет примерно 2.86 кг.