Дано:
Сопротивление лампы R_l = 240 Ом
Сила тока I = 0,5 А
Напряжение в сети U = 220 В
Длина нихромовой проволоки L = 100 м
Найти:
1. Напряжение на лампе в рабочем состоянии U_l
2. Напряжение на проволоке U_п
3. Сопротивление проволоки R_п
4. Площадь поперечного сечения проволоки A_п
Решение:
1. Найдем напряжение на лампе:
U_l = R_l * I
U_l = 240 Ом * 0,5 А = 120 В
2. Теперь найдем напряжение на проволоке:
U_п = U - U_l
U_п = 220 В - 120 В = 100 В
3. Чтобы найти сопротивление проволоки, используем закон Ома:
U_п = R_п * I
Следовательно, R_п = U_п / I
R_п = 100 В / 0,5 А = 200 Ом
4. Теперь найдем площадь поперечного сечения проволоки. Для этого используем формулу:
R_п = ρ * (L / A_п),
где ρ - удельное сопротивление нихрома (приблизительно 1,0 * 10^-6 Ом·м).
Подставим значения и решим уравнение относительно A_п:
R_п = ρ * (L / A_п)
200 Ом = (1,0 * 10^-6 Ом·м) * (100 м / A_п)
A_п = (1,0 * 10^-6 Ом·м * 100 м) / 200 Ом
A_п = (1,0 * 10^-4) / 200
A_п = 5 * 10^-7 м^2
Ответ:
1. Напряжение на лампе в рабочем состоянии равно 120 В.
2. Напряжение на проволоке равно 100 В.
3. Сопротивление проволоки равно 200 Ом.
4. Площадь поперечного сечения проволоки равна 5 * 10^-7 м^2.