6. Какой длины вольфрамовая нить в лампочке накаливания, если сечение этой нити 0,05мм², а лампочка потребляет ток 450мА? Напряжение сети 220В

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие физические формулы и понятия: 1. **Закон Ома**: \(R = \frac{U}{I}\), где: * \(R\) - сопротивление, * \(U\) - напряжение, * \(I\) - сила тока. 2. **Сопротивление проводника**: \(R = \rho \frac{l}{S}\), где: * \(R\) - сопротивление, * \(\rho\) - удельное сопротивление материала (для вольфрама), * \(l\) - длина проводника, * \(S\) - площадь поперечного сечения проводника. **Шаг 1: Найдем сопротивление нити накаливания.** У нас есть напряжение \(U = 220\) В и ток \(I = 450\) мА. Сначала переведем ток в амперы: \(I = 450 \text{ мА} = 0.45 \text{ A}\). Теперь найдем сопротивление: \[R = \frac{U}{I} = \frac{220}{0.45} \approx 488.89 \text{ Ом}\] **Шаг 2: Найдем длину вольфрамовой нити.** У нас есть формула для сопротивления проводника: \(R = \rho \frac{l}{S}\). Нам нужно найти длину \(l\). Удельное сопротивление вольфрама \(\rho \approx 5.5 \times 10^{-8} \text{ Ом} \cdot \text{м}\). Площадь поперечного сечения \(S = 0.05 \text{ мм}^2\). Переведем её в квадратные метры: \[S = 0.05 \text{ мм}^2 = 0.05 \times 10^{-6} \text{ м}^2 = 5 \times 10^{-8} \text{ м}^2\] Выразим длину \(l\) из формулы для сопротивления: \[l = \frac{R \cdot S}{\rho} = \frac{488.89 \cdot 5 \times 10^{-8}}{5.5 \times 10^{-8}} = \frac{488.89 \cdot 5}{5.5} \approx 444.45 \text{ м}\] **Ответ:** Длина вольфрамовой нити составляет примерно 444.45 метра. **Развернутый ответ для школьника:** Представь, что у тебя есть лампочка, и в ней тонкая нить из вольфрама. Эта нить нагревается и светится. Нам нужно узнать, какой длины эта нить, если мы знаем, что лампочка потребляет ток 450 мА, напряжение в сети 220 В, а толщина нити (её сечение) равна 0,05 мм². 1. **Сначала находим сопротивление нити.** Для этого используем закон Ома, который говорит, что сопротивление можно найти, поделив напряжение на ток. Ток нужно перевести из миллиампер в амперы, поделив на 1000. Получаем сопротивление примерно 488.89 Ом. 2. **Теперь находим длину нити.** Мы знаем, что сопротивление нити зависит от материала (удельное сопротивление), длины и толщины (площади сечения). У вольфрама удельное сопротивление равно 5.5 × 10⁻⁸ Ом·м. Площадь сечения нити нужно перевести из мм² в м², для этого умножаем на 10⁻⁶. Зная сопротивление, удельную проводимость и площадь сечения, мы можем найти длину нити. Получается примерно 444.45 метра. Таким образом, длина вольфрамовой нити в лампочке составляет около 444.45 метров.