Когда мы складываем проволоку втрое, то сопротивление проволоки изменяется в зависимости от того, как именно мы ее складываем, в каком направлении, а также от материала проволоки и её начальных характеристик. Для того чтобы понять, как изменится сопротивление, давай разберем это пошагово.
1. Сопротивление проволоки
Сопротивление проволоки можно выразить по формуле:
R=ρLAR = rho frac{L}{A}
где:
RR — сопротивление,
ρrho — удельное сопротивление материала проволоки (постоянная величина для данного материала),
LL — длина проволоки,
AA — площадь поперечного сечения проволоки.
Таким образом, сопротивление зависит от длины проволоки и площади поперечного сечения.
2. Сложение проволоки
Предположим, что мы складываем проволоку втрое по длине, то есть уменьшаем ее длину в 3 раза. Но важно понимать, что если мы просто сокращаем длину проволоки, то это повлияет на сопротивление, так как сопротивление пропорционально длине проволоки. Однако, в зависимости от того, как складываем проволоку, мы также меняем площадь сечения, что тоже влияет на сопротивление.
Сложение проволоки вдоль её длины
Если мы просто свернем проволоку в три раза, не меняя её площади поперечного сечения, то длина проволоки уменьшится в 3 раза, и это приведет к уменьшению сопротивления в 3 раза. Но при этом важно помнить, что площадь поперечного сечения не изменится. Формула сопротивления тогда будет выглядеть так:
Rнов=ρLновAR_{text{нов}} = rho frac{L_{text{нов}}}{A}
где Lнов=L3L_{text{нов}} = frac{L}{3}, то есть новая длина будет в 3 раза короче.
Таким образом, сопротивление уменьшится в 3 раза:
Rнов=Rстар3R_{text{нов}} = frac{R_{text{стар}}}{3}
Сложение проволоки по площади сечения
Теперь представим, что при складывании проволоки мы также как-то изменяем её площадь поперечного сечения. Например, если мы складываем проволоку таким образом, что её сечение увеличивается, это тоже влияет на сопротивление.
При уменьшении длины проволоки в 3 раза и увеличении площади поперечного сечения в 3 раза (если мы складываем проволоку не только по длине, но и по поперечному сечению), сопротивление не изменится. Ведь:
Rнов=ρLновAновR_{text{нов}} = rho frac{L_{text{нов}}}{A_{text{нов}}}
где Lнов=L3L_{text{нов}} = frac{L}{3}, а Aнов=3AA_{text{нов}} = 3A.
Тогда:
Rнов=ρL33A=ρL9A=Rстар3R_{text{нов}} = rho frac{frac{L}{3}}{3A} = rho frac{L}{9A} = frac{R_{text{стар}}}{3}
Это просто упрощенная аналогия, и в реальной ситуации, как правило, для значительных изменений площади сечения используются другие методы, такие как сплющивание или скручивание, что также приведет к изменению геометрии проволоки.
3. Заключение
Если вы просто складываете проволоку вдоль её длины (уменьшаете длину втрое), то её сопротивление уменьшится в 3 раза. Это связано с тем, что сопротивление пропорционально длине проволоки. Если же при сложении также увеличивается площадь поперечного сечения, сопротивление может остаться неизменным или измениться в зависимости от точного способа изменения формы проволоки.
То есть, при простом сокращении длины на 3 части сопротивление будет пропорционально изменению длины и уменьшится втрое.