E= 5 кВ=5000 Вольт
R= 1,6 кОм=1600 Ом
P= 10 кВт=10000 Втт
найдем напряжение оставшееся на нагрузке
P=U^2/R
U=√P*R=√10000*1600=4000В
Ток в нагрузке и проводах I= U/R=4000/1600=2.5A
Найдем падение напряжения на проводах
ΔU=E-U=5000-4000=1000 B
Сопротивление проводов
r=ΔU/I=1000/2.5=400 Ом
Используя формулу для сопротивления
r=p*L/S
отсюда найдем длину провода
L=r*S/p=400*S/p Здесь длинна лини зависит еще от площади сечения провода (S ), и от материала самого провода с удельным сопротивлением (р)
при
р = 0,017 мкОм·м, =1,7*10^-8 Ом·м
S = 1 мм^2.=10^-6 м^2
L=400*1,7*10^-8/10^-6=6.8 метров
Свинец необходимо нагреть до температуры плавления, а потом при температуре плавления перевести его из твёрдого состояния в жидкое.
Q = Q1 + Q2.
Q1 = C * m *(t2 - t1), где C - удельная теплоёмкость свинца, m - масса свинца, t2, t1 - конечна и начальная температура свинца.
Q2 = λ * m, где λ - удельная теплота плавления свинца.
Температуру плавления t2, удельную теплоёмкость C, удельную теплоту плавления λ свинца возьмём из соответствующих таблиц.
Q = C * m *(t2 - t1) + λ * m = (C * (t2 - t1) + λ) * m.
Q = (140 Дж /кг * °C * (327 °C - 17 °C) + 25 *103 Дж / кг) * 0,4 кг = 27360 Дж.
ответ: для плавления свинца необходимо Q = 27360 Дж тепловой энергии.
f=1/2*π√L*C
частота после изменения в схеме
f2=1/2*π√1.5C*6L=1/2*π*√9√L*C=1/3*2*π√L*C
разница между частот
f2=f*1/3
f=3*f2
Частота уменьшится в 3 раза по сравнению с первоначальной