Закон Ома для участка цепи гласит, что сила тока (I) прямо пропорциональна напряжению (U) и обратно пропорциональна сопротивлению (R):
\[ I = \frac{U}{R} \]Сопротивление проводника (R) зависит от его удельного сопротивления (ρ), длины (L) и площади поперечного сечения (S) по формуле:
\[ R = \rho \frac{L}{S} \]В данной задаче:
Изменим формулу силы тока, подставив выражение для сопротивления:
\[ I = \frac{U}{\rho \frac{L}{S}} = \frac{U \cdot S}{\rho \cdot L} \]Теперь посмотрим, как изменится сила тока при изменении напряжения и длины:
\[ I_{новый} = \frac{U_{новый} \cdot S}{\rho \cdot L_{новый}} = \frac{(2U_{начальное}) \cdot S}{\rho \cdot (\frac{1}{2} L_{начальное})} \]Упростим выражение:
\[ I_{новый} = \frac{2 \cdot U_{начальное} \cdot S}{\frac{1}{2} \cdot \rho \cdot L_{начальное}} = 2 \cdot \frac{2 \cdot U_{начальное} \cdot S}{\rho \cdot L_{начальное}} = 4 \cdot \frac{U_{начальное} \cdot S}{\rho \cdot L_{начальное}} \]Мы знаем, что $$I_{начальное} = \frac{U_{начальное} \cdot S}{\rho \cdot L_{начальное}}$$. Следовательно:
\[ I_{новый} = 4 \cdot I_{начальное} \]Сила тока увеличится в 4 раза.
Ответ: 3