Основные физические понятия

Удельное электрическое сопротивление, или просто удельное сопротивление вещества характеризует его способность проводить электрический ток.

Единица измерения удельного сопротивления в СИ — Ом·м; также измеряется в Ом·см и Ом·мм²/м. Физический смысл удельного сопротивления в СИ: сопротивление однородного куска проводника длиной 1 м и площадью токоведущего сечения 1 м².

В технике часто применяется в миллион раз меньшая производная единица: Ом·мм²/м, равная 10^-6 от 1 Ом·м: 1 Ом·м = 1*10⁶ Ом·мм²/м. Физический смысл удельного сопротивления в технике: сопротивление однородного куска проводника длиной 1 м и площадью токоведущего сечения 1 кв.мм.

Величина удельного сопротивления обозначается символом ρ (ро). Более подробную информацию Вы сможете получить по этой ссылке в Википедии.

Временное сопротивление или предел прочности — механическое напряжение σ_0(в), выше которого происходит разрушение материала. Поскольку при оценке прочности время нагружения образцов часто не превышает нескольких секунд от начала нагружения до момента разрушения, то его также называют условно-мгновенным пределом прочности, или хрупко-кратковременным пределом прочности. Более подробную информацию Вы сможете получить по этой ссылке в Википедии.

Предел текучести — механическое напряжение σ_т, дальше которого упругая деформация тела (исчезающая после снятия напряжения) переходит в пластическую (необратимую, когда геометрия тела не восстанавливается после снятия деформирующего напряжения).

Предел текучести соответствует площадке текучести диаграммы деформирования материала. В случае, если такая площадка отсутствует, вместо σ_т используется напряжение σ_0,2 (читается: сигма ноль-два), которое соответствует напряжению, при котором остаточные деформации конструкции (пластические деформации) составляют 0,2 % от длины испытываемого образца. Более подробную информацию Вы сможете получить по этой ссылке в Википедии.

Относительное удлинение — отношение абсолютного удлинения или уменьшения, т. е. приращения длины линейного элемента или образца или части их при растяжении, к их первоначальной длине. Измеряют в долях (в процентах).

Твёрдость — свойство материала сопротивляться проникновению в него другого, более твёрдого тела, а также свойство более твёрдого тела проникать в другие материалы. Твёрдость определяется как величина нагрузки необходимой для начала разрушения материала. Различают относительную и абсолютную твёрдость. Относительная — твёрдость одного минерала относительно другого. Является важнейшим диагностическим свойством. Абсолютная, она же инструментальная — измеряется методами вдавливания. Твердость определяют различными методами: по Виккерсу, по Бринеллю, по Роквеллу и т.д. Более подробную информацию Вы сможете получить по этой ссылке в Википедии.

Закон Ома для участка цепи.

Сопротивление

Получите готовые материалы учителя на весь учебный год для работы в классе и удалённо! Подробнее…

 

СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Выбрать материалы

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Тест предназначен для контроля уровня усвоения знаний по теме.

Вопрос 1

Сопротивление проводника ( выберите все верные ответы)

Варианты ответов

• обратно пропорционально площади его поперечного сечения.
• прямо пропорционально его длине
• прямо пропорционально площади его поперечного сечения.
• обратно пропорционально его длине.
• зависит от материала.
• не зависит от материала.
• зависит от геометрической формы.

Вопрос 2

Характеристика не конкретного рассматриваемого проводника, а вещества, из которого он изготовлен

Варианты ответов

• сопротивление
• длина
• удельное сопротивление
• объём

Вопрос 3

Какой формулой выражается закон Ома для участка цепи?

Варианты ответов

• A=IUt
• P=IU
• I=U/R

Вопрос 4

По какой формуле вычисляется электрическое сопротивление?

Варианты ответов

• P=IU
• R=ρl/S
• I=U/R

Вопрос 5

При подключении к источнику тока с напряжением 6 В никелинового проводника поперечным сечением 0,3 мм² по нему прошёл ток силой 0,3 А. Какова длина проводника (в м)? Удельное сопротивление никелина 40·10^-8 Ом·м. ( В ответе пишите только число)

Вопрос 6

График зависимости силы тока от напряжения называется

Варианты ответов

• вольт-амперной характеристикой
• характеристикой проводника
• графиком силы тока
• графиком напряжения

Вопрос 7

 

Какое напряжение (в мВ) нужно подать на проводник сопротивлением R = 20 Ом, чтобы создать в нем ток силой I = 50 мкА? ( В ответе пишите только число)

Вопрос 8

 

Рассчитайте сопротивление медного провода, используемого для питания трамвайного двигателя, если длина его провода 5 км, площадь сечения 0,75 мм^2. Удельное сопротивление меди равно 0,017 ·10^-6 Ом·м.

Варианты ответов

• 11,3 Ом
• 113,3 Ом
• 1,13 кОм
• 0,113 МОм

Вопрос 9

Определите силу тока, проходящего по медному проводу длиной 100 м и площадью сечения 0,5 мм² при напряжении 6,8 В. Удельное сопротивление меди равно . Удельное сопротивление меди равно 0,017 ·10^-6 Ом·м. Ответ дайте в амперах, в ответ запишите только число.

Вопрос 10

Определите напряжение на концах стального проводника длиной 140 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм², в котором сила тока 250 мА. Удельное сопротивление стали равно 0,15 ·10

-6 Ом·м. (Ответ дайте в омах, записав только число)

Пройти тест

Сохранить у себя:

© 2020, Алферова Анна Николаевна  757

сопротивление десяти метров медного провода слишком велико для использования в цепи с питанием от батареек АА?

спросил 11 лет, 10 месяцев назад

Изменено 10 лет, 4 месяца назад

Просмотрено 1к раз

\$\начало группы\$

У меня дома установлена ​​беспроводная система безопасности, а беспроводной узел находится слишком далеко от приемника.

Я подумал, что мог бы соединить около 10 дополнительных метров провода с существующей линией, чтобы переместить узел достаточно близко к приемнику.

Со времен учебы в университете я помню уравнение I = V / R, означающее, что при фиксированном напряжении (от двух батареек АА), если я увеличу сопротивление, проходящий через него ток будет меньше — возможно, недостаточно для питание беспроводного узла.

Как определить сопротивление провода? Есть ли стандартный расчет, который я могу использовать?

Я еще не подобрал провод, поэтому могу использовать другой тип провода и небольшой калибр, если это поможет.

• батареи
• провод
• сопротивление

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Провод 24 AWG имеет сопротивление 30,2 мОм на фут.

10 метров — это 32,8 фута

, поэтому 10 метров провода 24 AWG — это 990 мОм. Но на самом деле у вас вдвое больше, потому что ток идет от батареи и обратно.

Итак, 2 Ом для сопротивления провода.

Аккумуляторы AA имеют последовательное сопротивление около 0,5 Ом в новом состоянии и больше по мере старения, поэтому схема, вероятно, довольна небольшим последовательным сопротивлением.

Если беспроводной передатчик выдает пиковое значение 100 мА (предположительно), напряжение упадет еще на 0,2 В из-за сопротивления проводки.

Я думаю, что он будет работать лучше с проводом 18 AWG, который имеет примерно 1/4 сопротивления 24 AWG.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Сопротивление ( R ) равно удельному сопротивлению материала ( ρ , греч. rho), деленному на площадь ( A ), умноженному на длину ( ℓ ). Удельное сопротивление меди составляет 1,68 × 10 ⁻⁸ Ом·м

Я бы использовал таблицу, чтобы просто посмотреть, что такое сопротивление, вот таблица, которую я иногда использую.

Чтобы узнать, не слишком ли это , нужно знать, какой ток вы собираетесь потреблять.

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Вы должны сделать , что это не слишком высоко. Работайте в обратном направлении от спецификаций приемника и смотрите, какой кабель может позволить себе система. Необходимо знать минимальное рабочее напряжение приемника, а также его максимальный ток.

Батарейки типа АА, вероятно, не лучшая идея. Аккумуляторы, такие как NiMH, имеют низкое номинальное напряжение 1,2 В, поэтому вы не хотите, чтобы оно было еще ниже. Энергия щелочных элементов примерно в 1000 раз дороже, чем электричество из стены. Вместо этого используйте настенную розетку на 3 В, и вам не придется беспокоиться о просадке напряжения. 92/m}{\pi \Delta V}}\$

где

\$d\$=минимальный диаметр провода
\$L\$=длина кабеля
\$I\$=максимальный ток
\$\ Delta V \$ = максимально допустимое падение напряжения.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Если вы погуглите «ampacity», вы можете найти стандартные таблицы, подобные этой, которые помогут вам выяснить, какой ток могут выдержать провода разных размеров. Но на самом деле это не поможет, так как батарейки АА настолько малы, что любой провод, который вы можете купить, выдержит ток.

Я бы просто купил маленькую катушку с проводом 24 AWG и посмотрел бы, есть ли какое-либо падение напряжения на проводе после его установки — велика вероятность, что он будет работать.

\$\конечная группа\$

1

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

Сопротивление м.

Электрическое сопротивление. Определение, единицы измерения, удельное, общее, активное, реактивное

На уроке будет рассказано о зависимости силы тока в цепи от напряжения и будут введены такие понятия, как сопротивление проводника и единица сопротивления. Будет рассмотрена различная проводимость веществ и причины ее возникновения и зависимость от строения. вещества с кристаллической решеткой.

Тема: Электромагнитные явления

Урок: Электрическое сопротивление проводника. Единица сопротивления

Для начала расскажем, как мы пришли к такой физической величине, как электрическое сопротивление. При изучении зачатков электростатики уже обсуждалось, что разные вещества имеют разные свойства проводимости, то есть пропускания свободных заряженных частиц: металлы имеют хорошую проводимость, поэтому их называют проводниками, дерево и пластмассы крайне плохие, поэтому они называются диэлектриками (диэлектриками). Такие свойства объясняются особенностями молекулярного строения вещества.

Первые опыты по изучению свойств проводимости веществ проводились несколькими учеными, но в историю вошли опыты немецкого ученого Георга Ома (1789-1854) (рис. 1).

Опыты Ома заключались в следующем. Он использовал источник тока, устройство, которое могло регистрировать силу тока, и различные проводники. Подключая к собранной электрической цепи различные проводники, он убедился в общей тенденции: с увеличением напряжения в цепи увеличивался и ток. Кроме того, Ом наблюдал очень важное явление: при соединении разных проводников зависимость увеличения силы тока с ростом напряжения проявлялась по-разному. Графически такие зависимости можно изобразить, как на рис. 2.9.0005

Рис. 2.

На графике по оси абсцисс отложено напряжение, по оси ординат ток. В системе координат построены два графика, демонстрирующие, что в разных цепях сила тока может возрастать с разной скоростью при увеличении напряжения.

В результате проведенных опытов Георг Ом приходит к выводу, что разные проводники имеют разные свойства проводимости. Из-за этого было введено такое понятие, как электрическое сопротивление.

Определение. Физическая величина, характеризующая свойство проводника влиять на протекающий по нему электрический ток, называется электрическим сопротивлением .

Обозначение : R.

единица измерения : Ом.

В результате этих опытов было установлено, что соотношение между напряжением и током в цепи зависит не только от вещества проводника, но и от его размера, о чем будет рассказано в отдельном уроке.

Остановимся подробнее на появлении такого понятия, как электрическое сопротивление. На сегодняшний день его природа достаточно хорошо объяснена. При движении свободные электроны постоянно взаимодействуют с ионами, входящими в структуру кристаллической решетки. Таким образом, торможение движения электронов в веществе за счет столкновений с узлами кристаллической решетки (атомами) вызывает проявление электрического сопротивления.

Кроме электрического сопротивления вводится связанная с ним величина — электропроводность, которая обратна сопротивлению.

Опишем зависимости между значениями, которые мы ввели на нескольких последних уроках. Мы уже знаем, что с ростом напряжения увеличивается и сила тока в цепи, т. е. они пропорциональны:

С другой стороны, при увеличении сопротивления проводника наблюдается уменьшение силы тока, т. е. то есть они обратно пропорциональны:

Эксперименты показали, что эти два соотношения приводят к следующей формуле:

Следовательно, отсюда можно получить, как выражается 1 Ом:

Определение. 1 Ом — это такое сопротивление, при котором на концах проводника возникает напряжение 1 В, а сила тока на нем равна 1 А.

Сопротивление 1 Ом очень мало, поэтому, как правило, проводники со значительно большим сопротивлением 1 кОм, 1 МОм и т. д. применяются на практике.

В заключение можно сделать вывод, что сила тока, напряжение и сопротивление являются взаимосвязанными величинами, влияющими друг на друга. Об этом мы подробно поговорим на следующем уроке.

Список литературы

1. Генденштейн Л. Е., Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В.А., Ройзен И.И. — М.: Мнемосина.
2. Перышкин А.В. Физика 8. — М.: Дрофа, 2010.
3. Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. — М.: Просвещение.

Доп. стр. Рекомендуемые ссылки на Интернет-ресурсы

1. Школа электрика ().
2. Электротехника ().

Домашнее задание

1. С. 99: вопросы №1-4, задание №18. Перышкин А. В. Физика 8. — М.: Дрофа, 2010.
2. Если напряжение на резисторе 8 В, ток равен 0,2 А. При каком напряжении ток в резисторе будет 0,3 А?
3. Лампочка была подключена к сети 220 В. Каково сопротивление лампочки, если при замкнутом ключе амперметр, включенный в цепь, показывает 0,25 А?
4. Подготовить сообщение о биографии жизни и научных открытиях ученых, положивших начало изучению законов постоянного тока.

На рис. 33 показана электрическая цепь, включающая панель с разными проводниками. Эти проводники отличаются друг от друга материалом, длиной и площадью поперечного сечения. Соединив по очереди эти проводники и наблюдая за показаниями амперметра, можно увидеть, что при одном и том же источнике тока сила тока в разных случаях оказывается разной. С увеличением длины проводника и уменьшением его сечения сила тока в нем становится меньше. Она также уменьшается при замене никелиновой проволоки на проволоку той же длины и сечения, но из нихрома. Это означает, что разные проводники имеют разное сопротивление току. Это противодействие возникает за счет столкновений носителей тока со встречно движущимися частицами вещества.

Физическая величина, характеризующая сопротивление проводника электрическому току, обозначается буквой R и называется электрическое сопротивление (или просто сопротивление ) проводника:

R — сопротивление.

Единица сопротивления называется ом (Ом) в честь немецкого ученого Г. Ома, впервые введшего это понятие в физику. 1 Ом — сопротивление такого проводника, в котором при напряжении 1 В сила тока равна 1 А. При сопротивлении 2 Ом сила тока при том же напряжении будет в 2 раза меньше, при сопротивлении 3 Ом — в 3 раза меньше и т.д.

На практике встречаются и другие единицы сопротивления, например, килоом (кОм) и мегаом (МОм):

1 кОм = 1000 Ом, 1 МОм = 1000 ООО Ом.

Сопротивление однородного проводника постоянного сечения зависит от материала проводника, его длины l и площади поперечного сечения S и может быть найдено по формуле

R = ρl/S (12.1)

, где ρ — удельное сопротивление вещества, из которого изготовлен проводник.

Удельное сопротивление вещества – физическая величина, показывающая сопротивление проводника из этого вещества единицы длины и единицы площади поперечного сечения.

Из формулы (12.1) следует, что

Так как в СИ единица сопротивления 1 Ом, единица площади 1 м 2 , а единица длины 1 м, то единица удельного сопротивления в СИ равна

1 Ом·м 2 /м, или 1 Ом·м.

На практике площадь поперечного сечения тонких проводов часто выражается в квадратных миллиметрах (мм 2 ). В этом случае более удобной единицей удельного сопротивления является Ом·мм 2 /м. Так как 1 мм 2 = 0,000001 м 2 , то

1 Ом мм 2 / м = 0,000001 Ом·м.

Удельное сопротивление различно для разных веществ. Некоторые из них приведены в таблице 3.

Значения, приведенные в этой таблице, соответствуют температуре 20 °С. (При изменении температуры изменяется сопротивление вещества.) Например, удельное сопротивление железа 0,1 Ом·мм 2 /м. Это означает, что если провод площадью сечения 1 мм 2 и длиной 1 м сделать из железа, то при температуре 20°С он будет иметь сопротивление 0,1 Ом.

Таблица 3 показывает, что серебро и медь имеют самое низкое удельное сопротивление. Это означает, что эти металлы являются лучшими проводниками электричества.

Из той же таблицы видно, что, напротив, такие вещества, как фарфор и эбонит, имеют очень высокое удельное сопротивление. Это позволяет использовать их в качестве изоляторов.

1. Что характеризует и как указывается электрическое сопротивление? 2. Какая формула сопротивления проводника? 3. Как называется единица сопротивления? 4. Что показывает удельное сопротивление? Какой буквой оно обозначается? 5. В каких единицах измеряется удельное сопротивление? 6. Есть два проводника. Какое из них имеет большее сопротивление, если они: а) имеют одинаковую длину и площадь поперечного сечения, но один из них изготовлен из константана, а другой из фехраля; б) изготовлены из одного вещества, имеют одинаковую толщину, но один из них в 2 раза длиннее другого; в) изготовлены из одного вещества, имеют одинаковую длину, но один из них в 2 раза тоньше другого? 7. Рассмотренные в предыдущем вопросе проводники поочередно подключаются к одному и тому же источнику тока. В каком случае ток будет больше, в каком меньше? Сделайте сравнение для каждой рассматриваемой пары проводников.

При замыкании электрической цепи, на клеммах которой имеется разность потенциалов, возникает электрический ток. Свободные электроны под действием сил электрического поля движутся по проводнику. При своем движении электроны сталкиваются с атомами проводника и отдают им запас своей кинетической энергии. Скорость движения электронов постоянно меняется: при столкновении электронов с атомами, молекулами и другими электронами она уменьшается, затем под действием электрического поля увеличивается и снова уменьшается при новом столкновении. В результате в проводнике устанавливается равномерное движение потока электронов со скоростью несколько долей сантиметра в секунду. Следовательно, электроны, проходя через проводник, всегда встречают сопротивление своему движению с его стороны. При прохождении электрического тока по проводнику последний нагревается.

Электрическое сопротивление

Электрическим сопротивлением проводника, которое обозначается латинской буквой r , называется свойство тела или среды преобразовывать электрическую энергию в тепловую при прохождении через нее электрического тока.

На схемах электрическое сопротивление указано, как показано на рисунке 1, и .

Переменное электрическое сопротивление, служащее для изменения тока в цепи, называется реостатом … На схемах реостаты обозначают так, как показано на рис. 1, б … V общий вид Реостат изготавливают из провода того или иного сопротивления, намотанного на изолирующую основу. Ползунок или рычаг реостата ставят в определенное положение, в результате чего в цепь вводится необходимое сопротивление.

Длинный провод небольшого сечения создает высокое сопротивление току. Короткие проводники большого сечения обладают малым сопротивлением току.

Если взять два проводника из разных материалов, но одинаковой длины и сечения, то проводники будут проводить ток по-разному. Это показывает, что сопротивление проводника зависит от материала самого проводника.

Температура проводника также влияет на его сопротивление. С повышением температуры сопротивление металлов увеличивается, а сопротивление жидкостей и угля уменьшается. Лишь некоторые специальные металлические сплавы (манганин, констаитан, никелин и др.) практически не изменяют своего сопротивления при повышении температуры.

Итак, мы видим, что электрическое сопротивление проводника зависит от: 1) длины проводника, 2) сечения проводника, 3) материала проводника, 4) температуры проводника.

За единицу сопротивления принимается один Ом. Ом часто обозначается греческой заглавной буквой Ω (омега). Поэтому вместо записи «Сопротивление проводника 15 Ом» можно написать просто: r = 15 Ом.
1000 Ом называется 1 кило (1 кОм или 1 кОм),
1 000 000 Ом называется 1 мегаом (1 мГОм или 1 МОм).

При сравнении сопротивления проводников из разных материалов необходимо для каждого образца брать определенную длину и сечение. Тогда мы сможем судить, какой материал лучше или хуже проводит электрический ток.

Видео 1. Сопротивление проводников

Удельное электрическое сопротивление

Сопротивление в омах проводника длиной 1 м, сечением 1 мм² называется удельное сопротивление и обозначается греческой буквой ρ (ро).

В таблице 1 показано удельное сопротивление некоторых проводников.

Таблица 1

Удельное сопротивление различных проводников

Из таблицы видно, что железный провод длиной 1 м и сечением 1 мм² имеет сопротивление 0,13 Ом. Чтобы получить сопротивление 1 Ом, нужно взять 7,7 м такого провода. Серебро имеет самое низкое удельное сопротивление. 1 Ом сопротивления можно получить, взяв 62,5 м серебряной проволоки сечением 1 мм². Серебро — лучший проводник, но стоимость серебра препятствует его широкому использованию. После серебра в таблице идет медь: 1 м медного провода сечением 1 мм² имеет сопротивление 0,0175 Ом. Чтобы получить сопротивление 1 Ом, нужно взять 57 м такого провода.

Химически чистая, получаемая рафинированием, медь нашла широкое применение в электротехнике для изготовления проводов, кабелей, обмоток электрических машин и аппаратов. Алюминий и железо также широко используются в качестве проводников.

Сопротивление проводника можно определить по формуле:

где r — сопротивление проводника в Ом; р — удельное сопротивление проводника; l — длина проводника в м; S — сечение проводника в мм².

Пример 1. Определить сопротивление 200 м железной проволоки сечением 5 мм².

Пример 2. Рассчитайте сопротивление 2 км алюминиевого провода сечением 2,5 мм².

Из формулы сопротивления можно легко определить длину, удельное сопротивление и сечение проводника.

Пример 3. Для радиоприемника необходимо намотать сопротивление 30 Ом из никелинового провода сечением 0,21 мм². Определите необходимую длину провода.

Пример 4. Определить сечение 20 м нихромовой проволоки, если ее сопротивление равно 25 Ом.

Пример 5. Провод сечением 0,5 мм² и длиной 40 м имеет сопротивление 16 Ом. Определить материал проволоки.

Материал проводника характеризует его удельное сопротивление.

По таблице удельных сопротивлений находим, что такое сопротивление имеет свинец.

Выше было сказано, что сопротивление проводников зависит от температуры. Проведем следующий эксперимент. Намотаем несколько метров тонкой металлической проволоки в виде спирали и включим эту спираль в цепь аккумулятора. Чтобы измерить силу тока в цепи, включите амперметр. Когда катушка нагреется в пламени горелки, вы заметите, что показания амперметра уменьшатся. Это показывает, что сопротивление металлической проволоки увеличивается при нагреве.

У некоторых металлов при нагревании до 100° сопротивление увеличивается на 40 — 50%. Есть сплавы, сопротивление которых при нагреве меняется незначительно. Некоторые специальные сплавы практически не меняют сопротивление при изменении температуры. Сопротивление металлических проводников с повышением температуры увеличивается, сопротивление электролитов (жидких проводников), угля и некоторых твердых тел, наоборот, уменьшается.

Способность металлов изменять свое сопротивление в зависимости от температуры используется при разработке термометров сопротивления. Такой термометр представляет собой платиновую проволоку, намотанную на слюдяной каркас. Например, поместив термометр в печь и измерив сопротивление платиновой проволоки до и после нагревания, можно определить температуру в печи.

Изменение сопротивления проводника при его нагревании, приходящееся на 1 Ом начального сопротивления и 1° температуры, называется температурным коэффициентом сопротивления и обозначается буквой α.

Если при температуре t 0 сопротивление проводника равно r 0 , а при температуре t равно r t , то температурный коэффициент сопротивления

Примечание. Эта формула может быть рассчитана только в пределах определенного диапазона температур (примерно до 200 °C).

Приведем значения температурного коэффициента сопротивления α для некоторых металлов (таблица 2).

Таблица 2

Значения температурного коэффициента Для определенных металлов

Из формулы для температурного коэффициента сопротивления мы определяем R T :

R T = R 0,0143 0,0143.

Пример 6. Определить сопротивление железной проволоки, нагретой до 200°С, если ее сопротивление при 0°С равно 100 Ом.

r t = r 0 = 100 (1 + 0,0066 × 200) = 232 Ом.

Пример 7. Термометр сопротивления из платиновой проволоки имел сопротивление 20 Ом в помещении с температурой 15°С. Термометр помещали в печь и через некоторое время измеряли его сопротивление. Оно оказалось равным 29,6 Ом. Определить температуру духовки.

Электропроводность

До сих пор мы рассматривали сопротивление проводника как препятствие, которое имеет проводник для электрического тока. Но все же ток проходит по проводнику. Поэтому кроме сопротивления (препятствия) проводник обладает еще и способностью проводить электрический ток, то есть проводимостью.

Чем больше сопротивление проводника, тем меньше у него проводимость, тем хуже он проводит электрический ток, и, наоборот, чем меньше сопротивление проводника, тем больше у него проводимость, тем легче проходит ток проводник. Следовательно, сопротивление и проводимость проводника являются обратными величинами.

Из математики известно, что обратное 5 равно 1/5 и, наоборот, обратное 1/7 равно 7. Следовательно, если сопротивление проводника обозначить буквой r , то проводимость определяется как 1/ r . Обычно проводимость обозначается буквой г.

Электропроводность измеряется в (1/Ом) или сименсах.

Пример 8. Сопротивление проводника 20 Ом. Определить его проводимость.

Если r = 20 Ом, то

Пример 9. Проводимость проводника 0,1 (1/Ом). Определить его сопротивление,

Если g = 0,1 (1/Ом), то r = 1/0,1 = 10 (Ом)

>> Физика: Электрическое сопротивление

Скачать календарно-тематические планы по физике, ответы на контрольные, задания и ответы учащемуся, книги и учебники, курсы для учителя по физика для 9 класса

Содержание урока план урока опорная рамка презентация урока ускоренные методы интерактивные технологии практика заданий и упражнений самопроверка мастер-классы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания вопросы для обсуждения риторические вопросы от учащихся Иллюстрации аудио, видеоклипы и мультимедиа фото, картинки схемы, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любопытных шпаргалки учебники основная и дополнительная лексика терминов прочее

Улучшение учебников и уроков

исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы нововведений в уроке замена устаревших знаний на новые Только для учителей идеальные уроки календарь план на год руководство обсуждение повестка дня интегрированные уроки

Если у вас есть какие-либо исправления или предложения для этого урока,

Электричество (I) — это упорядоченное движение заряженных частиц. Первая мысль, которая приходит в голову из школьного курса физики, это движение электронов. Несомненно. Однако не только они могут нести электрический заряд, но, например, ионы, определяющие возникновение электрического тока в жидкостях и газах.

Также хочу предостеречь от сравнения тока с расходом воды по шлангу. (Хотя при рассмотрении закона Кирхгофа такая аналогия была бы уместна). Если каждая отдельная частица воды совершает путь от начала до конца, то носитель электрического тока этого не делает. Если уж нужна ясность, то я бы привел пример переполненного автобуса, когда на остановке кто-то, протиснувшись в заднюю дверь, заставляет менее удачливого пассажира выпасть из передней двери.

Условиями возникновения и существования электрического тока являются:

• Свободные носители заряда
• Наличие электрического поля, создающего и поддерживающего ток.

Электрическое поле — это тип материи, которая существует вокруг электрически заряженных тел и воздействует на них. Опять же, ссылаясь на школьного друга, «одинаковые заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются», можно представить себе электрическое поле как нечто, передающее этот эффект. Это поле, как и любое другое, нельзя непосредственно ощутить, но оно существует. количественная характеристика — напряженность электрического поля .

Существует множество формул, описывающих связь электрического поля с другими электрическими величинами и параметрами. Я ограничусь одним, сведенным к примитиву: E = Δφ.

• E — напряженность электрического поля. В общем, это векторная величина, но я упростил все до скаляра.
• Δφ = φ1-φ2 ​​– разность потенциалов (рисунок 1).

Поскольку условием существования тока является наличие электрического поля, то его (поле) надо каким-то образом создать. Известные опыты с электризацией гребенки, натиранием тряпкой эбонитовой палочки и вращением ручки электростатической машины по понятным причинам неприемлемы на практике.

Поэтому были изобретены устройства, способные обеспечить разность потенциалов за счет сил неэлектростатического происхождения (одним из них является всем известный аккумулятор), получивший название источник электродвижущей силы (ЭДС) , который обозначается как: е.

Физический смысл ЭДС определяется работой, совершаемой внешними силами, перемещающими единичный заряд, но для того, чтобы получить первоначальное представление о том, что такое электрический ток, напряжение и сопротивление, нам не требуется подробное рассмотрение этих процессов в интегральных и других не менее сложных формах.

Напряжение (U).

Категорически отказываюсь дальше утомлять вас чисто теоретическими выкладками и дам определение напряжения как разность потенциалов на участке цепи: U = Δφ = φ1-φ2, а для замкнутой цепи будем считать напряжение равным ЭДС тока источник: U = ε.

Это не совсем правильно, но на практике вполне достаточно.

Сопротивление (R) — название говорит само за себя — физическая величина, характеризующая сопротивление проводника электрическому току. Формула, определяющая зависимость напряжения, силы тока и сопротивления называется Законом Ома . Этот закон обсуждается на отдельной странице данного раздела. Кроме того, сопротивление зависит от ряда факторов, таких как материал проводника. Эти данные являются справочными, приводятся в виде значения удельного сопротивления ρ, определяемого как сопротивление 1 метра проводника/сечения. Чем меньше удельное сопротивление, тем меньше ток потерь в проводнике. Соответственно сопротивление проводника длиной L и площадью поперечного сечения S, будет равно R = ρ*L/S.

Непосредственно из вышеприведенной формулы видно, что сопротивление проводника также зависит от его длины и сечения. Температура также влияет на сопротивление.

Несколько слов о блоках тока, напряжения, сопротивления. Основные единицы измерения этих величин следующие:

Ток — Ампер (А)
Напряжение — Вольт (В)
Сопротивление — Ом (Ом).

Эти единицы измерения Международной системы (СИ) не всегда удобны.