Verified answer

   Закон Ома дає зв'язок між напругою U, силою струму I та опором R електричної системи:

U = IR

Перетворюємо цю формулу, щоб знайти опір R дроту:

R = U / I

Підставляємо дані:

R = 4 В / 0,4 А = 10 Ом

Оскільки площа поперечного перерізу дроту S дорівнює 0,1 мм² (або 1.0×10^−7 м²), можемо використати формулу для опору дроту в залежності від довжини l, опору специфічного матеріалу ρ та площі поперечного перерізу S:

R = ρ*l/S

Перетворюємо формулу, щоб знайти довжину дроту l:

l = R*S/ρ

Підставляємо дані:

l = 10 Ом * 1.0×10^−7 м² / (1.68×10^−8 Ом м) = 0.595 мм (до трьох значущих цифр).

Тому довжина мідного дроту з площею поперечного перерізу 0,1 мм² має бути близько 0,595 мм.

   Сила струму I (в амперах) може бути знайдена, використовуючи формулу:

I = Q / t,

де Q - кількість заряду, що проходить через поперечний переріз дроту, тобто 16 × 10^18 електронів;

t - час, за який проходить цей заряд, тобто 4 с.

Кількість заряду може бути визначена за формулою:

Q = n * e,

де n - кількість електронів;

e - заряд електрона, що дорівнює 1.602 × 10^-19 Кл.

Підставляємо дані:

Q = (16 × 10^18) * (1.602 × 10^-19) Кл/ел = 2.5632 × 10^-1 Кл

Тепер можна обчислити силу струму:

I = Q / t = (2.5632 × 10^-1 Кл) / (4 с) = 6.408 × 10^-2 Або 64 мА (до двох значущих цифр).