Ответы (1)
Масса проводника зависит от его объема и плотности. Чтобы найти массу проводника, необходимо знать его плотность и объем.
Во-первых, нужно измерить объем проводника. Если проводник имеет правильную геометрическую форму (например, цилиндр или параллелепипед), то его объем можно вычислить с помощью формулы для объема этой фигуры. Если форма проводника не является правильной, можно воспользоваться методом Archimedes: поместить проводник в жидкость и измерить объем вытесненной жидкости.
Во-вторых, нужно узнать плотность проводника. Плотность проводника зависит от материала, из которого он сделан. Есть таблицы плотностей различных материалов, которые можно найти в интернете или в справочниках.
И, наконец, чтобы найти массу проводника, нужно умножить его объем на плотность:
масса проводника = объем проводника x плотность материала проводника.
Например, если проводник имеет объем 0,1 м3 и сделан из меди (плотность которой примерно равна 8900 кг/м3), то его масса будет:
масса проводника = 0,1 м3 x 8900 кг/м3 = 890 кг.
Таким образом, масса проводника равна 890 кг.
Популярные вопросы в категории физика
Новые вопросы в категории физика
По определению сопротивление R = pL / s, p удельное сопротивление, для меди
р=1,7*10^-2 Ом*мм2/м или 1,7*10^-8 Ом*м.
дано: L, R
найти: m.
из определения сопротивления найдем площадь поперечного сечения S=pL / R.
А массу найдем из определения плотности: масса = произведению плотности на объем (плотность меди 8900 кг/м3); m=8900*V = 8900*S*L=8900*pL*L / R=8900*1,7*10^-8*L^2/R = 15130*10^-8 * L^2/R.
m=15130*10^-8*L^2/R.
Дано: l (длина проводника) = 1 км (103 м); R (сопротивление проводника) = 890 Ом.
Справочные величины: ρ (удельное электрическое сопротивление меди) = 0,017 Ом*мм2/м; ρм (плотность меди) = 8900 кг/м3.
1) Площадь поперечного сечения проводника: R = ρ * l / S, откуда S = ρ * l / R = 0,017 * 103 / 890 = 0,0191 мм2 = 0,0191 * 10-6 м2.
2) Объем проводника: V = l * S = 103 * 0,0191 * 10-6 = 0,0191 * 10-3 м3.
3) Искомая масса медного проводника: m = ρм * V = 8900 * 0,0191 * 10-3 = 0,17 кг (170 г).
Бывают случаи, когда нужно получить данные очень срочно, а интернета или необходимого справочника нет под рукой. Случается такое и с кабельной продукцией, когда , например, необходимо быстро доставить кабель до объекта, а для этого нужно знать его вес, чтобы подобрать подходящий по тоннажу транспорт.
Также расчет веса меди в кабеле необходим для одного из методов расчета веса изоляции кабеля — параметра, необходимого для проектировщиков.
Для расчета помогут элементарные знания и калькулятор на телефоне. Приблизительный расчёт можно провести , посчитав вес жил кабеля, не учитывая вес изоляции. Естественно, такой расчет не точен и может отличаться от фактического до 8-10% , тем не менее в определенных ситуациях может вам помочь.
Произвести расчет веса кабеля можно по сечению. Для этого нужно знать:
S— номинальное сечение одной жилы в мм2
n— количество жил в кабеле
p– удельный вес материала, из которого изготовлена жила. Для меди p= 8,93 г/см3, для алюминия p =2,7 г/см3
D— длина кабеля в км
U1 –коэффициент, учитывающий укрутку проволок
U2— коэффициент, учитывающий укрутку жил между собой
Для силовых кабелей с бумажной изоляцией, а также пластмассовой:
U1=1,012
U2=1,007
Для приблизительного расчета оба коэффициента можно принять за единицу.
Если жилы одинакового сечения, то формула расчета веса меди в кабеле будет следующей:
Выход меди (кг)= (S*U1*n) * D*U2 * 8,93
Если жилы не одинакового сечения, то формула веса кабеля такая:
Выход меди (кг)=(S1*U1 +S2*U1 +…+Sn*U1) * D*U2 * 8,93
К сожалению, данный способ рассчитывает только вес меди в кабеле, не учитывая вес изоляции, оболочки. Из-за этого отклонения в таком приблизительном подсчете могут достигать до 8-20%.
На заводах-изготовителях руководствуются и используют для внутренних расчетов веса кабеля РД 16.405-87 «Расчёт масс материалов кабельных изделий». В любом случае разные производители на каждый размер кабеля расходуют свои нормы материалов. Это зависит и от оборудования, используемого на заводе, и от применяемых технологий.
Условие задачи:
Найти массу алюминиевого провода, из которого изготовлена линия электропередачи длиной 500 м, если при токе 15 А на концах линии возникает разность потенциалов 10 В.
Задача №7.1.14 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
(L=500) м, (I=15) А, (U=10) В, (m-?)
Решение задачи:
Поскольку провод имеет форму цилиндра (то есть его объем можно находить по формуле (V=SL), где (S) – площадь поперечного сечения провода, а (L) – его длина), то его массу будем определять так:
[m = rho SL;;;;(1)]
Здесь (rho) – это плотность алюминия, равная 2700 кг/м3.
Нам неизвестна площадь поперечного сечения провода (S). Чтобы ее найти, сначала вспомним закон Ома для участка цепи:
[I = frac{U}{R};;;;(2)]
Сопротивление алюминиевого провода (удельное электрическое сопротивление алюминия (rho_{эл}) равно 28 нОм·м) длиной (L) и сечением (S) определяют по формуле:
[R = {rho _{эл}}frac{L}{S};;;;(3)]
Подставим (3) в (2), тогда:
[I = frac{{US}}{{{rho _{эл}}L}}]
Из этого равенства выразим площадь сечения (S):
[S = frac{{I{rho _{эл}}L}}{U}]
Полученное выражение подставим в (1), так мы получим решение задач в общем виде:
[m = frac{{{rho _{эл}}rho I{L^2}}}{U}]
Считаем ответ:
[m = frac{{28 cdot {{10}^{ – 9}} cdot 2700 cdot 15 cdot {{500}^2}}}{{10}} = 28,35;кг]
Ответ: 28,35 кг.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
7.1.13 Определить падение напряжения в линии электропередачи длиной 500 м при токе
7.1.15 Вольтметр показывает 6 В. Найти напряжение на концах участка цепи, состоящей
7.1.16 На сколько надо повысить температуру медного проводника, взятого