Для определения сопротивления никелевой проволоки нам необходимо использовать закон Ома и формулу для сопротивления проводника.
1. Определение сопротивления проволоки
Формула для сопротивления проводника:
[ R = \rho \cdot \frac{L}{A} ]
где:
- ( R ) — сопротивление,
- ( \rho ) — удельное сопротивление материала,
- ( L ) — длина проводника,
- ( A ) — площадь поперечного сечения.
Для никеля удельное сопротивление (( \rho )) примерно равно ( 7 \times 10^{-8} ) Ом·м (в зависимости от точной чистоты материала, значение может немного варьироваться).
Подставляем известные значения:
- ( L = 4 ) м,
- ( A = 2 ) мм² = ( 2 \times 10^{-6} ) м² (так как 1 мм² = ( 10^{-6} ) м²).
Теперь подставим всё в формулу:
[ R = 7 \times 10^{-8} \cdot \frac{4}{2 \times 10^{-6}} ]
Выполним вычисления:
[ R = 7 \times 10^{-8} \cdot 2 \times 10^{6} ]
[ R = 7 \times 2 \times 10^{-2} ]
[ R = 14 \times 10^{-2} ]
[ R = 0.14 \, \Omega ]
2. Определение силы тока
Теперь, зная сопротивление проволоки, можем определить силу тока, используя закон Ома:
[ I = \frac{U}{R} ]
где:
- ( I ) — сила тока,
- ( U ) — напряжение,
- ( R ) — сопротивление.
Подставляем значения:
- ( U = 2 ) В,
- ( R = 0.14 ) Ом.
[ I = \frac{2}{0.14} ]
Выполним вычисления:
[ I \approx 14.29 \, \text{А} ]
Заключение
Итак, сопротивление никелевой проволоки длиной 4 метра и площадью поперечного сечения 2 мм² составляет приблизительно 0.14 Ом. При напряжении 2 В на концах этой проволоки сила тока будет приблизительно 14.29 А.