Электрический утюг мощностью 1 кВт питается от сети с напряжением 220 в. Длина соединительного шнура 1,5 м. Потери мощности в шнуре составляют 0.1% от мощности утюга. Определить диаметр каждого из медных проводов в шнуре. Как найти количество медных проводов в шнуре?

Переведем величины из дано в систему СИ:

P = 1 кВт = 1000 Вт.

L = 1,5 м.

Рп = 0,001*P.

1. Найдем потери на шнуре:

Рп = 0,001*P = 0,001*1000 = 1 Вт.

2. Потери в шнуре выделяются как тепло, отсюда:

Pп = I²*R, где I - сила тока в цепи, R - сопротивление элемента, в нашем случае провода.

3. Для определения силы тока в цепи, воспользуемся выражением:

P = U*I, где I - сила тока в цепи, U - напряжение.

Выразим из этого выражения силу тока:

I = P/U = 1000/220 = 4,55 А.

4. Теперь выразим из выражения для мощности потерь сопротивление:

R = Pп/I² = 1/4,55² = 0,048 Ом.

5. Выражение для определения сопротивления провода по удельному сопротивлению:

R=ρуд*l/Sсеч, где R - сопротивление провода, l - длина провода, Sсеч - площадь поперечного сечения, ρуд - удельное сопротивление провода, ρмеди = 1,7*10-8 Ом*м.

Выразим из этого выражения площадь сечения:

Sсеч=ρуд*l/R.

У нас провод состоит из двух проводников, значит l=2*L, тогда:

Sсеч=ρуд*2*L/R=1,7*10-8*2*1,5/0,048 = 1*10^-6 м².

7. Для определения, сколько проводников в проводе, нужно знать площадь сечение одного проводника, из которых состоит провод и разделить наше полученное сечение, на эту площадь.

Ответ: 1*10^-6 м² или 1 мм².