まず単位を揃えましょう。物理において単位はめちゃくちゃ重要です。0.30ミリ㎡＝3.0×10(−7)㎡
(1)これはオームの法則を使いましょう。電気抵抗R＝電圧V/電流Iなので、R＝100÷4.0＝25[Ω]
(2)抵抗R＝(電気抵抗率)ρ×(導線の長さ)L/(断面積)Sなので、ρ＝25×3.0×10(−7)/10＝7.5×10(−7)[Ω・m]
(3)電力Wは、電流×電圧で定義されます。よって、W＝100×4.0＝4.0×10(2)[W]
(4).3で求めた電力Wというのは、単位時間あたりに発生するジュール熱を表しています。つまり、一秒間に400[W]発生するのだから、3分間＝180秒間には、
J＝400×180＝7.2×10(4)[J]＝7[kJ] .......(終)
補足:10の後の()の中の数字は、累乗の数です。(10の何乗)
1:オームの法則はぱっと使えると良き
2:この式は抵抗のもう一つの求め方です。抵抗とは、電流の流れにくさのことを表す指標です。電流が流れている時、導線との摩擦によって抵抗が発生すると考えるのです。そうすると、導線の長さが長いと摩擦がたくさん働いて電流が流れにくくなりそうですよね？つまり、抵抗は導線の長さに比例します。断面積はどうでしょう？電流の流れる口が大きければ、電流はたくさん流れてくれそうです。(例えば、ペットボトルの蓋がひろければ一度にたくさんのジュースが飲めます！)。抵抗は断面積に反比例します。
3.4:電力というのは単位時間あたりのジュール熱でした。導線に電流が流れると、摩擦によって熱が発生します。その熱がジュール熱に相当します。それは、電流がたくさん流れていれば当然大きいし、電圧(電流の流れる勢いみたいなもの)が大きければこれまた大きくなります。W＝I×Vの次元を計算してみると、確かに単位はJ/sになっていますよ！
詳しく説明しようとして長文になってしまい申し訳ないですm(_ _)m
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