Медная электрическая проволока была заменена ** алюминиевую такой же длины и...

0 голосов
65 просмотров

Медная электрическая проволока была заменена на алюминиевую такой же длины и сопотрибления . определить соотношения между сечениями проводов найти экономию в массе получинную при замене медного провода алюминиевым


Физика (20 баллов) | 65 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Удельное электрическое сопротивление меди:
                          ρ₁ = 0,017 Ом*мм²/м
алюминия:
                          ρ₂ = 0,028 Ом*мм²/м

R = ρ₁L/S₁  =>  S₁ = ρ₁L/R       
R = ρ₂L/S₂  =>  S₂ = ρ₂L/R       

S₂/S₁ = ρ₂/ρ₁ = 0,028/0,017 = 1,647

Плотность меди:  ρ' = 8,9 г/см³
           алюминия: ρ'' = 2,7 г/см³

Так как площадь сечения провода увеличилась, то увеличился и объем провода:
                V₁ = S₁*L
                V₂ = S₂*L    =>   V₂/V₁ = S₂/S₁ = 1,647
Тогда:
                 m₂/ρ'' : m₁/ρ' = 1,647
                 m₂/ρ'' * ρ'/m₁ = 1,647
                 m₂/m₁ = 1,647 * ρ''/ρ'
                 m₂/m₁ = 1,647 * 2,7/8,9  
                 m₂/m₁ ≈ 0,5
                 m₁ = 2m₂
Таким образом, алюминиевый провод того же сопротивления и длины будет иметь массу в 2 раза меньшую, чем медный, несмотря на то, что площадь его сечения в 1,6 раза больше, чем у медного.
Экономия в массе составит 50%.

Ответ: S₂/S₁ = 1,647;    50%.

(271k баллов)