Когда проволоку протягивают на специальном станке, она удлиняется и становится тоньше. Это влияет на её электрическое сопротивление, которое определяется следующей формулой:
[ R = \rho \frac{L}{A} ]
где:
- ( R ) — сопротивление,
- ( \rho ) — удельное сопротивление материала,
- ( L ) — длина проволоки,
- ( A ) — площадь поперечного сечения проволоки.
При удлинении проволоки в 2 раза её длина ( L ) становится ( 2L ). Одновременно с этим, площадь поперечного сечения ( A ) уменьшается. Так как объём материала остаётся постоянным, можно записать:
[ A \cdot L = A' \cdot L' ]
где:
- ( A' ) — новая площадь поперечного сечения,
- ( L' = 2L ) — новая длина проволоки.
Из этого уравнения следует:
[ A' = \frac{A \cdot L}{2L} = \frac{A}{2} ]
Теперь подставим новые значения длины и площади поперечного сечения в формулу для сопротивления:
[ R' = \rho \frac{L'}{A'} = \rho \frac{2L}{\frac{A}{2}} = \rho \frac{2L \times 2}{A} = \rho \frac{4L}{A} = 4R ]
Таким образом, сопротивление проволоки увеличится в 4 раза. Увеличение длины вдвое и уменьшение площади поперечного сечения вдвое приводят к четырёхкратному увеличению сопротивления.