Để chế tạo 1 cuộn dây của ấm điện ,người ta sử dụng dây nikelin có đường kính d=0,2mm , quấn 1 lượt trên trụ bằng sứ đường kính D=1,5 cm .Hỏi điện trở của dây và cần bao nhiêu vòng dây để đun sôi 120g nước trong t= 10 phút , hiệu điện thế của mạch là U=100V ; biết nhiệt độ ban đầu của nước là 10oC , hiệu suất của ấm là H=60 %, điện trở suất của ni kê lin là p=4.10-7 Ω.m.nhiệt dung riêng của nước là c=4200 J/kg.K help mee pls 🗣️🗣️🔥🔥😪😪
Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước:
\(Q_i=mc\left(t_2-t_1\right)=0,12\cdot4200\cdot\left(100-10\right)=45360J\)
Hiệu suất của ấm là 60% nên \(H=\dfrac{Q_i}{A}=60\%\)
\(\Rightarrow\) Điện năng ấm tiêu thụ trong 10 phút là:
\(A=\dfrac{Q_i}{H}=\dfrac{45360}{60\%}=75600J\)
Mặt khác: \(A=UIt=\dfrac{U^2}{R}\cdot t\)
\(\Rightarrow75600=\dfrac{100^2}{R}\cdot10\cdot60\Rightarrow R=\dfrac{5000}{63}\Omega\)
Lại có: \(R=\rho\cdot\dfrac{l}{S}\Rightarrow\dfrac{5000}{63}=4\cdot10^{-7}\cdot\dfrac{l}{\pi\cdot\left(\dfrac{0,2\cdot10^{-3}}{2}\right)^2}\)
\(\Rightarrow l=\dfrac{125\pi}{63}\)
Độ dài một vòng quấn: \(C=2\pi R=\pi\cdot D=1,5\pi\left(cm\right)=0,015\pi\left(m\right)\)
Số vòng quấn: \(N=\dfrac{l}{C}=\dfrac{\dfrac{125\pi}{63}}{0,015\pi}=\dfrac{25000}{189}\approx133\left(vòng\right)\)