Решение задачи по Физике Электротехнике Три нагревательные спирали сопротивлением по 60 Ом каждая, изготовлены из нихромовой проволоки диаметром 0,8мм и включены параллельно в сеть напряжением 120 В. Вычислить, какой ток протекает в каждой спирали и сколько метров проволоки израсходовано для их изготовления. Удельное электрическое сопротивление нихрома ρ = 1,1 мкОм·м.
Для начала найдем общее сопротивление R параллельного соединения трех одинаковых сопротивлений:
1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃
1/R = 1/60 + 1/60 + 1/60 = 3/60
R = 20 Ом
Затем найдем общий ток I, протекающий через параллельное соединение:
I = U / R = 120 В / 20 Ом = 6 А
Так как сопротивления каждой спирали одинаковы, то и ток через каждую из них будет одинаковый:
I₁ = I₂ = I₃ = 6 А
Теперь найдем длину проволоки L, израсходованной для изготовления всех трех спиралей:
L = Rρ / S
где S - площадь поперечного сечения проволоки
S = πd² / 4 = π(0,8 мм)² / 4 = 0,502 мм² = 5,02*10^(-7) м²
L = 20 Ом 1,110^(-6) Ом•м 5,0210^(-7) м² = 1,1 м
Итак, ток через каждую спираль составляет 6 А, а для их изготовления было израсходовано 1,1 м проволоки.