Из какого материала может быть изготовлен провод длиной 10 метров и диаметром 1 мм, если его сопротивление составляет 14 Ом?
Ответ:
1. Закон Ома: R = ρ * (L / A), где R — сопротивление, ρ — удельное сопротивление материала, L — длина провода, A — площадь поперечного сечения провода.
2. Формула для площади поперечного сечения провода: A = π * (d^2) / 4, где d — диаметр провода.
Исходя из этих формул, мы можем определить материал, из которого изготовлен провод:
1. Площадь поперечного сечения провода:
A = π * (d^2) / 4 = 3.14 * (0.001^2) / 4 = 7.85 * 10^(-7) м^2.
2. Теперь подставим значения в формулу закона Ома:
14 Ом = ρ * (10 м / (7.85 * 10^(-7) м^2)).
3. Разделим обе части уравнения на (10 м / (7.85 * 10^(-7) м^2)) и получим:
14 Ом / (10 м / (7.85 * 10^(-7) м^2)) = ρ.
4. Упростим уравнение:
14 Ом * (7.85 * 10^(-7) м^2) / 10 м = ρ.
5. Рассчитаем значение ρ:
14 * 7.85 * 10^(-7) Ом * м^2 / м = 1.097 * 10^(-5) Ом * м.
Итак, удельное сопротивление материала провода составляет 1.097 * 10^(-5) Ом * м. Осталось только определить, из какого материала может быть изготовлен провод с таким удельным сопротивлением.
Удельное сопротивление различных материалов может сильно отличаться. Например, у меди удельное сопротивление составляет около 1.7 * 10^(-8) Ом * м, а у железа — около 1.0 * 10^(-7) Ом * м. Так что, основываясь на полученном значении удельного сопротивления провода (1.097 * 10^(-5) Ом * м), можно сделать вывод, что провод, сопротивление которого составляет 14 Ом при заданных параметрах, скорее всего изготовлен из железа.