Нагреватель мощностью 50 кВт соединен с источником постоянного напряжения двумя алюминиевыми проводами. Длина каждого провода 400м, площадь поперечного сечения 140мм^2. Сила тока в электрической цепи 80А. Какую долю мощность тепловых потерь в проводах составляет от мощности источника? Удельное сопротивление алюминия ρ = 2,8 * 10^-8Ом·м. ответ приведите в %.
Во-первых, без трения покоя люди и животные не могли бы ходить по земле.
Во-вторых, не будь трения, предметы выскальзывали бы из рук.
В-третьих, без силы трения автомобиль не остановился бы при торможении, но без трения покоя он не мог бы начать движение.
В-четвертых, без трения покоя не смогли бы люди подвинуть шкаф и другие предметы.
В-пятых, экскаватор и много разных технических средств не могли бы работать.
В-шестых, без силы трения мы не смогли бы покататься на санках, лыжах, коньках и велосипедах.
Из всего сказанного выше следует, что человек не смог бы развлекаться, заниматься спортом, кушать и даже двигаться. Мы не смогли тогда придумать много важных вещей. Да, и очень важное:
МЫ НЕ МОГЛИ БЫ ЖИТЬ НА ЗЕМЛЕ И ВООБЩЕ НИГДЕ!
Т. е. замкнув цепь где-то на Земле, получим электрический импульс на Луне через секунду с копейками.
Но скорость движения носителей заряда составляет миллиметры в секунду; и это зависит от проводника.
P.S. Плотность тока: j = I/S = neV, где n = N/(LS) - концентрация электронов (количество в единице объёма проводника) , e - заряд электрона.
Отсюда находим скорость: V = j/(ne).
Т. к. ток по закону Ома: I = U/R, а сопротивление: R = ρL/S, то I = US/(ρL) и j = U/(ρL).
Подставляем j в формулу скорости (учитывая, что 1/ρ = σ и выражение для n): V = U/(nρLe) = USσ/Q.
Здесь U - напряжение, S - поперечное сечение проводника, σ - его удельная проводимость, Q = Ne - свободный заряд в проводнике (для металлов ne порядка 10^10 Кл/м³).
При напряжении U = 1000 В для медного σ = 5,8*10^7 См/м проводника длиной L = 10 км = 10^4 м и сечением S = 1 см² = 10^-4 м² скорость движения электронов под действием тока составляет примерно 0,6 мм/с.