намотав на железный гвоздь изолированный провод и соединив концы провода с батареей гельванических элементов,получили простейший электромагнит.Нужно определить полюсы по рисунку.И как это записать?
1) В цепи постоянного тока катушка имеет только активное сопротивление R=ρ*l/s, где ρ=0,017 Ом*мм²/м - удельное сопротивление меди, l=314 м - длина провода, s - площадь его поперечного сечения. Если считать провод круглым, то s=π*d²/4≈3,14*(0,2)²/4=0,0314 мм² и тогда R≈0,017*314/0,0314=170 Ом.
2) В цепи переменного тока катушка, кроме активного, имеет также реактивное (индуктивное) сопротивление X=ω*L=2*π*f*L, где f=50 Гц - частота переменного тока, L=0,5 Гн - индуктивность катушки. Отсюда X=2*π*50*0,5=50*π≈157 Ом, и тогда полное сопротивление катушки Z=√(R²+X²)≈√(170²+157²)≈231,4 Ом.
Сопротивление проволоки:
R = ρL/S, где ρ = 0,018 Ом·мм²/м - удельное сопр. меди
L - длина проволоки, м
S - площадь поперечного сечения, мм²
Тогда: L/S = R/ρ = 50 : 0,018 ≈ 2777,8
Объем проволоки:
V = m/ρ₁ где m = 300 г - масса проволоки
ρ₁ = 8,9 г/см³ - плотность меди
V = 300 : 8,9 ≈ 33,7 (см³)
Так как V = LS и L = 2777,8 · S, то:
2777,8 · S² = 33,7
S² = 0,0121
S = 0,11 (мм²) L = 2777,8 · 0,11 = 305,6 (м)
ответ: 1) ≈170 Ом, 2)≈231,4 Ом.
Объяснение:
1) В цепи постоянного тока катушка имеет только активное сопротивление R=ρ*l/s, где ρ=0,017 Ом*мм²/м - удельное сопротивление меди, l=314 м - длина провода, s - площадь его поперечного сечения. Если считать провод круглым, то s=π*d²/4≈3,14*(0,2)²/4=0,0314 мм² и тогда R≈0,017*314/0,0314=170 Ом.
2) В цепи переменного тока катушка, кроме активного, имеет также реактивное (индуктивное) сопротивление X=ω*L=2*π*f*L, где f=50 Гц - частота переменного тока, L=0,5 Гн - индуктивность катушки. Отсюда X=2*π*50*0,5=50*π≈157 Ом, и тогда полное сопротивление катушки Z=√(R²+X²)≈√(170²+157²)≈231,4 Ом.