Найти площадь поперечного сечения константановой проволоки длиной 170 м сопротивлением 25 Ом

Дано:

Vo = Vx = 3·10⁷ м/с

U = 100 В

L = 10 см = 0,10 м

d = 1 см = 0,01 м

e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл - заряд электрона

m = 9,11·10⁻³¹ кг - масса электрона

ΔEk - ?

1)

Напряженность поля:

E = F / e

Но

E = U / d

Тогда:

F/e = U/d

F = e·U/d

Ускорение электрона в электрическом поле:

a = F / m = e·U / (m·d)

2)

Время пролета пространства электроном:

t = L / Vx

Вертикальная скорость:

Vy = a·t =  e·U·L / (m·d·Vx)

По теореме Пифагора   находим скорость электрона:

V² = Vx² +Vy²

Vy² = V²-Vx²

Изменение кинетической энергии:

ΔEk = (m/2)·(V² - Vy²)  = (m/2)·(e·U·L / (m·d·Vx))² = e²·U²·L²/ (2·m·d²·Vx²)

3)

Подставляем данные:

ΔEk = (1,6·10⁻¹⁹)²·100²·0,10² / (2·9,11·10⁻³¹·0,01²·(3·10⁷)² ) ≈ 1,56·10⁻¹⁷ Дж

1) η =  * 100 % 

А полезная = c * m * Δt 

c - удельная теплоёмкость ( для воды 4200 Дж / кг * С ; для меди 390 Дж / кг * С = 4200 + 390 = 4590 Дж / кг * С )
m - масса ( 100 г = 0,1 кг ; 400 г = 0,4 кг = 0,1 + 0,4 = 0,5 кг ) 
Δt - разности температур ( 95 С - 15 С = 80 С )

А п = 4590 * 0,5 * 80 = 183600 Дж 

А затраченная = q * m 

q - удельная теплота сгорания ( для спирта 30000000 Дж / кг )
m - масса ( 13,2 г = 0,0132 кг )

А з = 30000000 * 0,0132 = 396000 Дж 

η =  = 0,4636 * 100 = 46,36 % 

2) η =  * 100 % 

А полезная = P * t 

P - мощность ( 77 кВт = 77000 Вт )
t - время ( 1 ч = 3600 с )

А п = 77000 * 3600 = 277200000 Дж 

А затраченная = q * m 

q - удельная теплота сгорания ( для дизельного топлива 42700000 Дж / кг )
m - масса ( 20 кг )

А з = 42700000 * 20 = 854000000 Дж 

η =  = 0,3245 * 100 = 32,45 % 

3) Q = q * m 

q = 44000000 + 30000000 = 74000000 Дж / кг 
m = 3 + 2 = 5 кг 

Q = 74000000 * 5 = 370000000 Дж = 0,37 ГДж