Дано:
$$S = 1 \; \text{мм}^2 = 1 \cdot 10^{-6} \; \text{м}^2$$
$$U = 24 \; \text{В}$$
$$I = 3 \; \text{А}$$
$$\rho = 8800 \; \text{кг/м}^3$$
Найти: $$m$$ (масса никелиновой проволоки)
Решение:
Сопротивление проволоки может быть найдено по закону Ома:
$$R = \frac{U}{I} = \frac{24}{3} = 8 \; \text{Ом}$$
Сопротивление проволоки также выражается формулой:
$$R = \frac{\rho_\text{уд} L}{S}$$, где $$\rho_\text{уд}$$ - удельное сопротивление никелина, $$L$$ - длина проволоки.
Удельное сопротивление никелина: $$\rho_\text{уд} = 0.4 \cdot 10^{-6} \; \text{Ом} \cdot \text{м}$$
Выразим длину проволоки:
$$L = \frac{RS}{\rho_\text{уд}} = \frac{8 \cdot 1 \cdot 10^{-6}}{0.4 \cdot 10^{-6}} = \frac{8}{0.4} = 20 \; \text{м}$$
Масса проволоки:
$$m = \rho \cdot V = \rho \cdot S \cdot L = 8800 \cdot 1 \cdot 10^{-6} \cdot 20 = 8800 \cdot 20 \cdot 10^{-6} = 176000 \cdot 10^{-6} = 0.176 \; \text{кг}$$
Ответ: 0.176 кг