Константановая проволока имеет массу 89 г и площадь поперечного сечения 0,1 мм^2. На сколько изменилось сопротивление проволоки вследствие её нагрева от 0 градусов до 100 градусов? (Изменением геометрических размеров при нагревании пренебречь)

Константановая проволока имеет массу 89 г и площадь поперечного сечения 0,1 мм^2. На сколько изменилось сопротивление проволоки вследствие её нагрева от 0 градусов до 100 градусов? (Изменением геометрических размеров при нагревании пренебречь)

Из школьного курса физики известно, что при нагревании большинства электрических проводников  изменение их сопротивления  прямо пропорционально изменению температуры 

$R=R_0*(1+\alpha\Delta T)$             (1)

 где $R,\;R_0,\;\alpha,\;\Delta T$  -  соответственно сопротивление при конечной температуре, сопротивление при начальной температуре, температурный коэффициент сопротивления для данного материала, изменение температуры.

Из (1) выразим искомую разность сопротивлений:

$R-R_0=R_0\alpha\Delta T$               (2)

Для константана   $\alpha=0,03*10^{-3}$,  хотя, обратите внимание, разные источники пишут эту величину по разному. Лучше смотрите таблицы в ваших учебных пособиях. 

Теперь найдем Ro.     $R_0=\frac{\rho L}{S}$              (3)

где p,l,S - соответственно удельное сопротивление, длина, сечение.

Масса через удельную плотность и объем:   

$m=\gamma V=\gamma LS$               (4)

где   $\gamma,\;V,\;L,\;S$ - соответственно удельная плотность константана, объем, длина проволоки, площадь поперечного сечения.

Из (4) выразим длину:                 $L=\frac{m}{\gamma S}$              (5)

(5) подставим в (3) и получим:
$R_0=\frac{\rho m}{\gamma S^2}$               (6)

Наконец можем записать с учетом (2) и (6) выражение для   искомого изменения сопротивления:

$R-R_0=\frac{\rho m}{\gamma S^2}*\alpha \Delta T$                (7)

Удельную плотность константана гуглим:  $\gamma=8800$  кг/м^3 

Удельное сопротивление константана гуглим: $\rho=0,5$ Ом*мм^2/м = $5*10^{-7}$ Ом*м

$R-R_0=\frac{0,5*10^{-7}*0,089}{8800*(0,1*10^{-6})^2}*0,03*10^{-3}*100\approx 0,15$  Ом

Комментарии