Для реостатов применяют проводники с большим удельным сопротивлением из соображений экономии места..))
К примеру, нихром имеет удельное сопротивление 110*10⁻² Ом*мм²/м, то есть нихромовая проволока сечением 1 мм² и длиной 1 м имеет сопротивление 1,1 Ом. Для изготовления из такой проволоки реостата с сопротивлением 11 Ом потребуется 10 м.
У меди удельное сопротивление в 65 раз меньше - всего 1,7*10⁻² Ом*мм²/м, поэтому для такого же реостата потребуется медной проволоки 650 м. Учитывая длину витка примерно 30 см (радиус намотки 5 см), несложно подсчитать длину такого реостата: N = 650:0,3 = 2167 (витков) L = 2167*0,56 = 1223 (мм) = 1,223 (м)
Можно себе представить, во что выльется изготовление из медной проволоки реостата с сопротивлением, скажем, 150 Ом, - прибор получится около 13 м в длину.
Еще один момент, почему для изготовления реостата не используют медь. Витки в реостате наматываются плотно один к другому. У меди очень незначительный слой окисла на поверхности, поэтому реостат из медной проволоки нельзя наматывать вплотную из-за возможности короткого замыкания между витками. Нихром, константан и никелин, использующиеся для изготовления реостатов, имеют прочный слой окисла на поверхности проволоки, который сдирается сверху только при прохождении по виткам ползунка реостата. Между витками же этот слой остается целым и, тем самым, надежно изолирует реостат от короткого замыкания. Значит, намотку витков можно проводить предельно плотно.
63 мГн
Объяснение:
Дано:
Wэ = 0,5 мДж = 0,5*10⁻³ Дж
ν = 400 кГц = 4*10⁵ Гц
qmax = 50 нКл = 50*10⁻⁹ Кл
L - ?
Запишем формулу Томсона:
T = 2π*√ (L*C)
Возведем обе части в квадрат:
T² = 4*π²*L*C
Отсюда индуктивность катушки:
L = T² / (4*π²*C) (1)
Итак, нам надо знать период T и емкость конденсатора С.
1) Период колебаний:
T = 1 / υ = 1 / 4*10⁵ = 2,5*10⁻⁶ c
2)
Емкость конденсатора найдем из формулы:
Wэ = q² / (2*C)
C = q² / (2*Wэ) = (50*10⁻⁹)² / (2*0,5*10⁻³) = 2,5*10⁻¹² Ф
3)
Найденные величины подставляем в формулу (1)
L = T² / (4*π²*C) = (2,5*10⁻⁶ )² / (4*3,14²* 2,5*10⁻¹²) ≈ 0,063 Гн или 63 мГн
К примеру, нихром имеет удельное сопротивление 110*10⁻² Ом*мм²/м,
то есть нихромовая проволока сечением 1 мм² и длиной 1 м имеет сопротивление 1,1 Ом. Для изготовления из такой проволоки реостата с сопротивлением 11 Ом потребуется 10 м.
У меди удельное сопротивление в 65 раз меньше -
всего 1,7*10⁻² Ом*мм²/м, поэтому для такого же реостата потребуется медной проволоки 650 м.
Учитывая длину витка примерно 30 см (радиус намотки 5 см), несложно подсчитать длину такого реостата:
N = 650:0,3 = 2167 (витков)
L = 2167*0,56 = 1223 (мм) = 1,223 (м)
Можно себе представить, во что выльется изготовление из медной проволоки реостата с сопротивлением, скажем, 150 Ом, - прибор получится около 13 м в длину.
Еще один момент, почему для изготовления реостата не используют медь.
Витки в реостате наматываются плотно один к другому. У меди очень незначительный слой окисла на поверхности, поэтому реостат из медной проволоки нельзя наматывать вплотную из-за возможности короткого замыкания между витками.
Нихром, константан и никелин, использующиеся для изготовления реостатов, имеют прочный слой окисла на поверхности проволоки, который сдирается сверху только при прохождении по виткам ползунка реостата. Между витками же этот слой остается целым и, тем самым, надежно изолирует реостат от короткого замыкания. Значит, намотку витков можно проводить предельно плотно.