Напряжение в сети равно 220 В. При этом «пробки выбивает» при силе тока 2,2 А.

С точностью до десятых долей киловатта определи максимальную суммарную мощность потребителей, включённых в сеть.

ответ:
кВт.

Объяснение:

Дано:

j = 2 кА/м² = 2·10³ А/м²

n = 1

ρ = 10,5·10³ кг/м³

M = 108·10⁻³ кг/моль

F = 9,65·10⁴ Кл/моль - постоянная Фарадея

v - ?

1)

Запишем II закон Фарадея для электролиза:

k = M / (F·n)

k = 108·10⁻³ / (9,65·10⁴·1) ≈ 1,12·10⁻ ⁶ кг/Кл

2)

По I  закону Фарадея:

m = k·I·t

Плотность тока:

j = I / S,  где S - площадь пластинки

Тогда:

m = k·I·t = k·j·S·t

Учтем, что:

m = ρ·V  и V = S·h

ρ·S·h = k·j·S·t

ρ·h = k·j·t

Тогда скорость, с которой растет толщина пластинки:

v = h/ t = k·j/ρ

v = 1,12·10⁻ ⁶·2·10³ / (10,5·10³) ≈ 0,2·10⁻⁶ м/с

или

v = 0,2 мкм/с

I=0.2 А

м

T=2000 °C

ρ₀=5.6· Ом*м

α =

Формула зависимости удельного сопротивление металла от температуры:

ρ(T)=ρ₀(1+α(T-T₀))

где ρ - удельное сопротивление при конечной T, К (в нашем случае T=2273 К)

ρ₀ - удельное сопротивление при начальной температуре T₀=20 градусов цельсия (T₀=293 К)

Зависимость сопротивления от геометрических размеров проводника:

R= ρ(T)*L / S

где L - длина проводника

S - площадь поперечного сечения проводника

в нашем случае S=π*=π*

d=2*r - диаметр проводника

По закону Ома:

=> U=I*R

Так как ток постоянный => все заряды в среднем движутся равномерно => F действующая на заряды в среднем через площадь поперечного сечения одинакова => E одна и та же.

Значит для однородного электрического поля справедливо следующее соотношение:

E=U/L

L - длина проводника

ρ(T)=ρ₀(1+α(T-T₀))

R= ρ(T)*L / (π*)

U=I*R

E=U/L

Найдем U, объединяя первые 3 уравнения

U=I*ρ₀(1+α(T-T₀))*L / S

Подставим U в 4 уравнение:

E=I*ρ₀(1+α(T-T₀)) / (π*)=0,2 * 5.6∙10-8 (1+4.6∙10-3(2273-293)) / (3.14 * (0.02*10^(-3))^2/4) = 360,357 В/м