За 10 секунд через поперечное сечение однородного проводника (5 • 10-6 м2) переносится заряд 10 Кл. Длина проводника 5 м; изготовлен он из константана, удельное сопротивление которого 0,50 • 10-6 Ом•м. Определите: Силу тока в проводнике. Плотность тока в каждой точке проводника. Сопротивление проводника. Электропроводимость проводника. Удельную электропроводимость константана. Напряжение на концах проводника и напряженность электрического поля в нем.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся формулой для вычисления силы тока
I = Q / t
где I - сила тока, Q - заряд, t - время.

Подставляем известные значения
I = 10 Кл / 10 с = 1 А.

Теперь определим плотность тока в каждой точке проводника. Плотность тока определяется как отношение силы тока к площади поперечного сечения проводника
j = I / S
где j - плотность тока, I - сила тока, S - площадь поперечного сечения.

Подставляем значения
j = 1 А / (5 • 10-6 м2) = 200 000 А/м2.

Теперь найдем сопротивление проводника, используя формулу
R = ρ * L / S
где R - сопротивление, ρ - удельное сопротивление материала проводника, L - длина проводника, S - площадь поперечного сечения.

Подставляем значения
R = (0,50 • 10-6 Ом•м) * 5 м / (5 • 10-6 м2) = 0,50 Ом.

Далее определим электропроводимость проводника
σ = 1 / ρ
σ = 1 / (0,50 • 10-6) = 2 • 106 См-1.

Напряжение на концах проводника можно найти, используя закон Ома
U = R I
U = 0,50 Ом 1 А = 0,50 В.

Напряженность электрического поля в проводнике будет равна
E = U / L
E = 0,50 В / 5 м = 0,10 В/м.