Дано:
Сечение проводника S = 1,4 мм² = 1,4 * 10^(-6) м²
Сила тока I = 2 А
Найти:
Напряженность электрического поля E в проводнике.
Решение:
1. Для определения напряженности электрического поля в проводнике, используем формулу, связывающую силу тока, проводимость и напряженность поля:
I = J * S,
где J — плотность тока.
2. Плотность тока J можно выразить через напряженность электрического поля E и проводимость σ (в нашем случае, σ = 1/ρ, где ρ — удельное сопротивление). Для алюминия ρ примерно равно 2,65 * 10^(-8) Ом·м.
Проводимость σ = 1 / (2,65 * 10^(-8)) = 3,77 * 10^7 Сименс/м.
3. Плотность тока J можно записать как:
J = σ * E.
4. Из уравнения I = J * S следует, что:
I = σ * E * S.
5. Подставим известные значения и выразим E:
E = I / (σ * S).
6. Теперь подставим известные значения:
E = 2 А / (3,77 * 10^7 Сименс/м * 1,4 * 10^(-6) м²).
7. Рассчитаем:
E = 2 / (3,77 * 10^7 * 1,4 * 10^(-6)).
8. Сначала найдем произведение в знаменателе:
3,77 * 10^7 * 1,4 * 10^(-6) = 5,278 * 10^1 = 52,78.
9. Теперь подставим это значение:
E = 2 / 52,78 ≈ 0,0379 В/м.
Ответ:
Напряженность электрического поля в алюминиевом проводнике составляет примерно 0,0379 В/м.