1. **Énoncé du problème :**
On veut construire une résistance de 20 Ω avec un fil de maillechort de diamètre 0,15 mm. La résistivité du maillechort est $3 \times 10^{-7} \Omega \cdot m$. Quelle longueur de fil doit-on prendre ?
2. **Formule utilisée :**
La résistance $R$ d'un fil conducteur est donnée par la formule :
$$ R = \rho \frac{L}{A} $$
avec :
- $R$ la résistance en ohms (Ω)
- $\rho$ la résistivité en ohm-mètres (Ω·m)
- $L$ la longueur du fil en mètres (m)
- $A$ la section transversale du fil en mètres carrés (m²)
3. **Calcul de la section $A$ :**
Le fil est circulaire, donc :
$$ A = \pi r^2 $$
Le diamètre est $0,15$ mm = $0,15 \times 10^{-3}$ m, donc le rayon est :
$$ r = \frac{0,15 \times 10^{-3}}{2} = 0,075 \times 10^{-3} = 7,5 \times 10^{-5} \text{ m} $$
Calcul de $A$ :
$$ A = \pi (7,5 \times 10^{-5})^2 = \pi \times 5,625 \times 10^{-9} = 1,767 \times 10^{-8} \text{ m}^2 $$
4. **Calcul de la longueur $L$ :**
On isole $L$ dans la formule de la résistance :
$$ L = \frac{R \times A}{\rho} $$
Substitution des valeurs :
$$ L = \frac{20 \times 1,767 \times 10^{-8}}{3 \times 10^{-7}} $$
5. **Simplification avec annulation :**
$$ L = \frac{\cancel{20} \times 1,767 \times 10^{-8}}{\cancel{3} \times 10^{-7}} \times \frac{20/3}{20/3} = \frac{20}{3} \times \frac{1,767 \times 10^{-8}}{10^{-7}} = \frac{20}{3} \times 0,1767 $$
6. **Calcul final :**
$$ L = 6,6667 \times 0,1767 = 1,178 \text{ m} $$
**Réponse finale :**
La longueur de fil nécessaire est environ **1,18 mètres**.
Longueur Fil 281D59
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