Для решения задачи необходимо определить длину провода и затем использовать формулу для расчета сопротивления.
- Определение длины провода:
Каждый виток представляет собой окружность. Длина одного витка (L₁) равна длине окружности и вычисляется по формуле:
[ L₁ = \pi \cdot D ]
где ( D ) — диаметр одного витка.
Для данной задачи:
[ D = 3 \text{ см} = 0,03 \text{ м} ]
Подставим это значение:
[ L₁ = \pi \cdot 0,03 \text{ м} \approx 0,0942 \text{ м} ]
Теперь умножим длину одного витка на количество витков (n):
[ L = n \cdot L₁ ]
где ( n = 80 ).
[ L = 80 \cdot 0,0942 \text{ м} \approx 7,536 \text{ м} ]
Итак, длина провода составляет приблизительно 7,536 м.
- Определение сопротивления:
Для вычисления сопротивления провода нужно знать его удельное сопротивление (( \rho )), длину провода (L) и площадь поперечного сечения (A).
Удельное сопротивление никелинового провода (( \rho )) составляет приблизительно ( 1,10 \cdot 10^{-6} \text{ Ом} \cdot \text{м} ).
Площадь поперечного сечения провода (( A )) можно найти по формуле для площади круга:
[ A = \pi \cdot \left(\frac{d}{2}\right)^2 ]
где ( d ) — диаметр провода.
Для данной задачи:
[ d = 0,8 \text{ мм} = 0,0008 \text{ м} ]
Подставим это значение:
[ A = \pi \cdot \left(\frac{0,0008}{2}\right)^2 \approx 5,0265 \cdot 10^{-7} \text{ м}^2 ]
Теперь используем формулу для расчета сопротивления:
[ R = \rho \cdot \frac{L}{A} ]
Подставим все значения:
[ R = 1,10 \cdot 10^{-6} \text{ Ом} \cdot \text{м} \cdot \frac{7,536 \text{ м}}{5,0265 \cdot 10^{-7} \text{ м}^2} ]
Выполним вычисления:
[ R \approx 1,65 \text{ Ом} ]
Итак, сопротивление реостата с 80 витками никелинового провода диаметром 0,8 мм и диаметром одного витка 3 см составляет приблизительно 1,65 Ом, а длина провода составляет приблизительно 7,536 м.