Электрическое сопротивление
Электрическое сопротивление — это физическая величина, характеризующая противодействие проводника или электрической цепи электрическому току.
Электрическое сопротивление определяется как коэффициент пропорциональности между напряжением и силой постоянного тока в законе Ома для участка цепи.
Единица сопротивления носит называние ом (Ом) в честь немецкого учёного Г. Ома, который ввёл это понятие в физику. 1 Ом — это сопротивление такого проводника, в котором при напряжении 1 В сила тока равна 1 А.
Сопротивление однородного проводника постоянного сечения зависит от материла проводника, его длины и поперечного сечения и может быть определено по формуле:
где удельное сопротивление вещества, из которого изготовлен проводник.
Удельное сопротивление вещества — это физическая величина, показывающая, каким сопротивлением обладает изготовленный из этого вещества проводник единичной длины и единичной площади поперечного сечения.
Из формулы (3.9) следует, что
Величина, обратная , называется удельной проводимостью :
Так как в СИ единицей сопротивления является 1 Ом, единицей площади — , а единицей длины — 1 м, то единицей удельного сопротивления в СИ будет , или . Единица удельной проводимости в СИ — .
На практике площадь сечения тонких проводов часто выражают в квадратных миллиметрах . В этом случае более удобной единицей удельного сопротивления является . Так как , то . Металлы обладают очень малым удельным сопротивлением — порядка , диэлектрики — в раз большим.
С повышением температуры сопротивление металлов возрастает. Однако существуют сплавы, сопротивление которых почти не меняется при повышении температуры (например, константан, манганин и др.). Сопротивление же электролитов с повышением температуры уменьшается.
Температурным коэффициентом сопротивления проводника называется отношение величины изменения сопротивления проводника при нагревании на 1°С к величине его сопротивления при О°C:
Зависимость удельного сопротивления проводников от температуры выражается формулой:
В общем случае зависит от температуры, но если интервал температур невелик, то температурный коэффициент можно считать постоянным. Для чистых металлов . Для растворов электролитов . Например, для 10%-ного раствора поваренной соли . Для константана (сплава меди с никелем) .
Зависимость сопротивления проводника от температуры используется в термометрах сопротивления.
Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
Сила тока в физике |
Закон Ома для участка цепи в физике |
Электродвижущая сила в физике |
Закон Ома для полной электрической цепи в физике |