Медная и алюминиевая проволоки одинакового сечения соединены параллельно. Длина медной проволоки в 2 раза больше алюминиевой. В алюминиевой проволоке сила тока 10 мА. Какова сила тока в медной проволоке, если удельное сопротивление меди и алюминия соответственно равны: 0,017 и 0,028 Ом•мм2 /м?
Для определения силы тока в медной проволоке необходимо воспользоваться законом Ома.
Сопротивление проволоки можно выразить через удельное сопротивление, длину и площадь поперечного сечения проволоки:
R = ρ * (l / S),
где R - сопротивление проволоки,
ρ - удельное сопротивление материала проволоки,
l - длина проволоки,
S - площадь поперечного сечения проволоки.
Так как площадь поперечного сечения одинакова, сопротивление медной и алюминиевой проволок одинаково.
Для алюминиевой проволоки сила тока равна 10 мА и удельное сопротивление 0,028 Ом•мм2 /м, поэтому можно найти длину алюминиевой проволоки:
R = 0,028 (l / S) => l = R S / 0,028 = 0,028 * S / (0,028 / 0,017) = S,
длина медной проволоки в 2 раза больше, чем алюминиевой, l_m = 2 l_a, следовательно, S_m = 2 S_a.
Изменение силы тока прямо пропорционально изменению сопротивления проводника: I_m / I_a = R_a / R_m = ρ_m (l_m / S_m) / ρ_a (l_a / S_a) = ρ_m (2 l_a / 2 S_a) / ρ_a (l_a / S_a) = 2 * ρ_m / ρ_a,
I_m = I_a 2 ρ_m / ρ_a = 10 мА 2 0,017 / 0,028 = 12,14 мА.
Таким образом, сила тока в медной проволоке составляет 12,14 мА.