U = 5 кВ = 5*10³ В ρ = 2*10⁻⁸ Ом*м s = 10⁻⁶ м² R = 1,6 кОм = 1,6*10³ Ом P = 10 кВт = 10⁴ Вт L -?
Длина проводов - 2L Найдем силу тока P = I² * R => I = корень(P/R) Сопротивление проводов R₁ = ρ * 2*L / s Полное сопротивление цепи Rₓ = R + R₁ Rₓ = R + ρ * 2*L / s Вычислим полную мощность цепи Pₓ = I² * Rₓ Pₓ = (P/R) * (R + ρ * 2*L / s) = U² / R U² = P * (R + ρ * 2*L / s) R + ρ * 2*L / s = U² / P L = (U² / P - R)* s / (2*ρ) L = ((5*10³ В)² / 10⁴ Вт - 1,6*10³ Ом) * 10⁻⁶ м² / (2 * 2*10⁻⁸ Ом*м) = 22500 м = 22,5 км
Відповідь:
Так как, по условию, напряжение источника тока неизвестно, то его нужно определить:
1). Соединяем последовательно: источник тока, амперметр и резистор с известным сопротивлением.
Определяем напряжение источника по формуле:
U = I₀ · R₀,
где I₀ - сила тока в цепи (по показаниям амперметра)
R₀ - величина известного сопротивления.
2). Заменяем резистор с известным сопротивлением резистором, сопротивление которого требуется установить.
Используя полученное значение напряжения источника тока и показания амперметра в цепи с текущим резистором, определяем сопротивление цепи по формуле:
R₁ = U/I₁
ρ = 2*10⁻⁸ Ом*м
s = 10⁻⁶ м²
R = 1,6 кОм = 1,6*10³ Ом
P = 10 кВт = 10⁴ Вт
L -?
Длина проводов - 2L
Найдем силу тока P = I² * R => I = корень(P/R)
Сопротивление проводов R₁ = ρ * 2*L / s
Полное сопротивление цепи Rₓ = R + R₁
Rₓ = R + ρ * 2*L / s
Вычислим полную мощность цепи
Pₓ = I² * Rₓ
Pₓ = (P/R) * (R + ρ * 2*L / s) = U² / R
U² = P * (R + ρ * 2*L / s)
R + ρ * 2*L / s = U² / P
L = (U² / P - R)* s / (2*ρ)
L = ((5*10³ В)² / 10⁴ Вт - 1,6*10³ Ом) * 10⁻⁶ м² / (2 * 2*10⁻⁸ Ом*м) = 22500 м = 22,5 км