Для предотвращения значительных утечек тока при строительстве линий электропередачи применяют изоляционные материалы. Однако полностью устранить утечки невозможно. Максимальная сила тока утечки в линиях осветительной сети составляет 0,02 мА. Какой заряд пройдёт через изоляцию такой линии в сутки?

Для решения задачи необходимо опираться на два фундаментальных понятия из физики: сила тока и электрический заряд. Давайте рассмотрим теоретическую основу каждого из этих понятий.

1. Сила тока
Сила тока – это физическая величина, характеризующая количество электрического заряда, проходящего через поперечное сечение проводника за единицу времени. Она обозначается символом $ I $ и измеряется в амперах (А), где $ 1 \, \text{А} = 1 \, \text{Кл} / \text{с} $.

Формула для силы тока:
$$ I = \frac{q}{t}, $$
где:
− $ I $ – сила тока (в амперах, А),
− $ q $ – заряд, проходящий через проводник (в кулонах, Кл),
− $ t $ – время, за которое прошёл заряд $ q $ (в секундах, с).

Из этой формулы видно, что электрический заряд можно найти, если известны сила тока и время:
$$ q = I \cdot t. $$

2. Электрический заряд
Электрический заряд – это фундаментальная характеристика частиц, определяющая их взаимодействие с электромагнитными полями. Заряд измеряется в кулонах (Кл). Один кулон – это заряд, проходящий через проводник при силе тока в 1 ампер за 1 секунду.

3. Время
Для расчёта заряда, проходящего через проводник за сутки, необходимо перевести это время в секунды. Одна минута содержит 60 секунд, один час – 3600 секунд, а сутки (24 часа) содержат:
$$ t = 24 \cdot 60 \cdot 60 = 86400 \, \text{с}. $$

4. Связь между силой тока, временем и зарядом
Из формулы $ q = I \cdot t $ видно, что заряд прямо пропорционален силе тока и времени. Чем больше сила тока или время, тем больше заряд проходит через проводник.

5. Применение формулы в реальных задачах
В рассматриваемой задаче максимальная сила тока утечки в линиях осветительной сети составляет $ 0{,}02 \, \text{мА} $. Для использования этой величины в формуле $ q = I \cdot t $, необходимо перевести силу тока из миллиампер в амперы:
$$ 1 \, \text{мА} = 0{,}001 \, \text{А} \quad \Rightarrow \quad 0{,}02 \, \text{мА} = 0{,}02 \cdot 0{,}001 = 0{,}00002 \, \text{А}. $$

Теперь, имея силу тока в амперах ($ I = 0{,}00002 \, \text{А} $) и время в секундах ($ t = 86400 \, \text{с} $), можно воспользоваться формулой $ q = I \cdot t $ для нахождения заряда $ q $.

Сопоставив все данные и теоретические основы, задача может быть решена, но в рамках данного запроса расчёты выполняться не будут.