2. Через вольфрамовую спираль идёт ток 10 А при напряжении на концах проволоки 5 В. Длина проволоки спирали 2 м. а) Чему равно сопротивление спирали? б) Какова площадь поперечного сечения проволоки спирали? в) Сколько свободных электронов проходит через поперечное сечение проволоки за 10 с?

Решение: а) Сопротивление спирали (R = \frac{U}{I} = \frac{5}{10} = 0.5) Ом. б) Сопротивление также можно выразить как (R = \rho \frac{L}{A}), где \(\rho) - удельное сопротивление вольфрама, (L) - длина, (A) - площадь. Удельное сопротивление вольфрама примерно (5.5 \cdot 10^{-8}) Ом·м. Тогда площадь (A = \frac{\rho L}{R} = \frac{5.5 \cdot 10^{-8} \cdot 2}{0.5} = 2.2 \cdot 10^{-7}) м(^2). в) Заряд, прошедший через поперечное сечение, (Q = I t = 10 \cdot 10 = 100) Кл. Заряд одного электрона (e = 1.6 \cdot 10^{-19}) Кл. Количество электронов (N = \frac{Q}{e} = \frac{100}{1.6 \cdot 10^{-19}} = 6.25 \cdot 10^{20}) электронов.