Для определения мощности тока, протекающего через нихромовую спираль, нужно воспользоваться формулой мощности, связанной с электрическим током. Но для этого нам необходимо сначала вычислить сопротивление спирали.
Шаг 1: Определение сопротивления
Сопротивление проводника можно найти по формуле:
[ R = \rho \cdot \frac{L}{A} ]
где:
- ( R ) — сопротивление,
- ( \rho ) — удельное сопротивление материала (нихрома),
- ( L ) — длина проводника,
- ( A ) — площадь поперечного сечения проводника.
Для нихрома удельное сопротивление (( \rho )) обычно составляет около ( 1.1 \times 10^{-6} ) Ом·м.
Подставим известные значения:
- ( L = 5 ) м,
- ( A = 0.5 ) мм² = ( 0.5 \times 10^{-6} ) м².
Теперь посчитаем сопротивление:
[ R = 1.1 \times 10^{-6} \, \Omega \cdot \text{м} \times \frac{5 \, \text{м}}{0.5 \times 10^{-6} \, \text{м}^2} ]
[ R = 1.1 \times 10^{-6} \times 10^6 \times 10 ]
[ R = 1.1 \times 10 ]
[ R = 11 \, \Omega ]
Шаг 2: Определение силы тока
Для вычисления силы тока используем закон Ома для участка цепи:
[ I = \frac{U}{R} ]
где:
- ( I ) — сила тока,
- ( U ) — напряжение,
- ( R ) — сопротивление.
Подставим значения:
[ I = \frac{110 \, \text{В}}{11 \, \Omega} ]
[ I = 10 \, \text{А} ]
Шаг 3: Определение мощности
Теперь можем определить мощность, используя формулу:
[ P = U \times I ]
где:
- ( P ) — мощность,
- ( U ) — напряжение,
- ( I ) — сила тока.
Подставим значения:
[ P = 110 \, \text{В} \times 10 \, \text{А} ]
[ P = 1100 \, \text{Вт} ]
Итог
Мощность тока, протекающего через нихромовую спираль, составляет 1100 Вт.