Решить задачу по физике Определить длину l и диаметр d провода, который применяется для изго- товления нагревательного элемента мощностью P и напряжением U. Температуру окружающей среды принять равной ?о = 25°С.
Значения: Тип сплава (Нихром Х20Н80Т); ?0, мкОм ∙ м (1,1); ТК? ∙ 10^3,К^-1 (12,5); U, В (220); P, Вт (1600); d, мм (0,25); T, ֠C (320)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим активное сопротивление провода по формуле:

R = ?0 l (1 + ?T * (T - ?0))

где R - активное сопротивление провода
?0 - удельное сопротивление материала провода
l - длина провода
?T - температурный коэффициент сопротивления
T - температура провода
?0 - температура окружающей среды.

Подставим известные значения:

1,1 l (1 + 12,5 * (320 - 25)) = R

1,1 l 5,95 = R

l ≈ R / 6,545

Далее, найдем падение напряжения на проводе:

U = P / I

где I - ток в цепи.

Ток в цепи найдем по формуле:

I = P / U

Подставим известные значения:

I = 1600 / 220 = 7,27 A

Теперь найдем сопротивление провода:

R = U / I ≈ 220 / 7,27 ≈ 30,3 Ом

Теперь найдем длину провода:

l ≈ 30,3 / 6,545 ≈ 4,64 м

И наконец, найдем диаметр провода:

S = (3,14 * d^2) / 4

d = sqrt((4 * S) / 3,14)

Подставим известные значения:

S = ? * (0,25)^2 / 4 = 0,0491 мм^2

d = sqrt((4 * 0,0491) / 3,14)

d ≈ 0,2 мм

Итак, для изготовления нагревательного элемента мощностью 1600 Вт и напряжением 220 В необходим провод длиной около 4,64 м и диаметром около 0,2 мм.