Для того чтобы определить мощность, потребляемую нагревателем, нужно использовать формулу для мощности, которая выражается через напряжение и сопротивление:
[ P = \frac{U^2}{R} ]
где:
- ( P ) — мощность в ваттах (Вт),
- ( U ) — напряжение в вольтах (В),
- ( R ) — электрическое сопротивление в омах (Ω).
Первым шагом является определение сопротивления нихромовой проволоки, для чего используется формула сопротивления:
[ R = \rho \frac{L}{A} ]
где:
- ( \rho ) — удельное сопротивление материала (для нихрома примерно ( 1.10 \times 10^{-6} ) Ом·м),
- ( L ) — длина проволоки в метрах (м),
- ( A ) — площадь поперечного сечения в квадратных метрах (м²).
Дано:
- ( L = 8 ) м,
- ( A = 0.05 ) мм² = ( 0.05 \times 10^{-6} ) м²,
- ( \rho = 1.10 \times 10^{-6} ) Ом·м.
Подставим данные в формулу для сопротивления:
[ R = 1.10 \times 10^{-6} \, \text{Ом·м} \times \frac{8 \, \text{м}}{0.05 \times 10^{-6} \, \text{м}^2} ]
[ R = 1.10 \times \frac{8}{0.05} ]
[ R = 1.10 \times 160 ]
[ R = 176 \, \text{Ом} ]
Теперь, используя формулу мощности, подставим значения напряжения и сопротивления:
[ P = \frac{220^2}{176} ]
[ P = \frac{48400}{176} ]
[ P \approx 275 \, \text{Вт} ]
Итак, мощность, потребляемая нагревателем, составляет примерно 275 Вт.