«Электрическое сопротивление.
Удельное электрическое сопротивление»



Собрав электрическую цепь, состоящую из источника тока, резистора, амперметра, вольтметра, ключа, можно показать, что сила тока (I), протекающего через резистор, прямо пропорциональна напряжению (U) на его концах: I — U. Отношение напряжения к силе тока U/I — есть величина постоянная.

Следовательно, существует физическая величина, характеризующая свойства проводника (резистора), по которому течёт электрический ток. Эту величину называют электрическим сопротивлением проводника, или просто сопротивлением. Обозначается сопротивление буквой R.

Электрическое сопротивление (R) – это физическая величина, равную отношению напряжения (U) на концах проводника к силе тока (I) в нём. R = U/I. Единица измерения сопротивления – Ом (1 Ом).

Один Ом — сопротивление такого проводника, в котором сила тока равна 1А при напряжении на его концах 1В: 1 Ом = 1 В / 1 А.

Электрическое сопротивление

Причина того, что проводник обладает сопротивлением, заключается в том, что направленному движению электрических зарядов в нём препятствуют ионы кристаллической решетки, совершающие беспорядочное движение. Соответственно, скорость направленного движения зарядов уменьшается.

Резистор — это пассивный элемент электрических цепей, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления, предназначенный для линейного преобразования силы тока в напряжение и напряжения в силу тока, ограничения тока, поглощения электрической энергии и др.  Происхождение названия идет от латинского «resisto», что дословно на русском языке означает «сопротивляюсь». Резистор – это самая распространенная деталь в электронике. Он гасит лишнее напряжение, ограничивает ток, изменяет и фильтрует сигналы. Резисторы применяются везде, от процессоров, где их миллионы, до энергетических систем, где их размеры с напольный шкаф.

ГЛАВНЫЙ ВЫВОД: Сопротивление проводника напрямую зависит от его длины и материала,  но обратным образом зависит от площади поперечного сечения проводника. Чем длиннее проводник, тем больше его электрическое сопротивление. Чем толще проводник, тем его сопротивление меньше, и, наоборот, чем тоньше проводник, тем его сопротивление больше.

 

Удельное элeктричeскоe сопротивление

Электрическое сопротивление (R) прямо пропорционально длине проводника (l), обратно пропорционально площади его поперечного сечения (S) и зависит от материала проводника. Эта зависимость выражается формулой: R = p*l/S, где р — это величина, характеризующая материал, из которого сделан проводник. Она называется удельным сопротивлением проводника, её значение равно сопротивлению проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м2.

сопротивление

Удельное электрическое сопротивление — физическая величина ρ, характеризующая свойство материала оказывать сопротивление прохождению электрического тока. Единицей удельного сопротивления проводника служит: [р] = 1 0м • 1 м/ 1 м. Часто площадь поперечного сечения измеряют в мм2, поэтому в справочниках значения удельного сопротивления проводника приводятся как в Ом • м (единица СИ) так и в Ом • мм/ м.

Таблица удельного электрического сопротивления некоторых веществ при 20 °С.

Удельное электрическое сопротивление

Наименьшим удельным сопротивлением обладает серебро (0,015 Ом • мм/ м). Серебро — лучший проводник, но стоимость серебра исключает возможность его массового применения. После серебра в таблице идет медь (0,0175 Ом • мм/ м). Химически чистая, полученная путем рафинирования, медь нашла себе повсеместное применение в электротехнике для изготовления проводов, кабелей, обмоток электрических машин и аппаратов. Широко применяют также в качестве проводников алюминий (0,028 Ом • мм/ м) и железо (0,1 Ом • мм/ м).

Порой необходимы приборы, сопротивление которых должно быть наоборот — большим. В этом случаем необходимо использовать вещество или сплав с большим удельным сопротивлением. Например, нихром (1,05 — 1,4 Ом • мм/ м). При изготовлении резистора на его корпус в один или два слоя наматывается тонкая проволока, сделанная из никелина, нихрома, константана или других сплавов с высоким удельным электрическим сопротивлением.

Полиэтилен, дерево, стекло и многие другие материалы отличаются очень большим удельным сопротивлением. Настолько большим, что они не проводят электрический ток. Такие материалы называют диэлектриками или изоляторами.

 

Реостат

Иногда приходится изменять силу тока в цепи, увеличивая её или уменьшая. Например, водитель трамвая или троллейбуса изменяет силу тока в электродвигателе, тем самым увеличивая или уменьшая скорость транспорта.

Изменяя длину проводника, а следовательно его сопротивление, можно регулировать силу тока в цепи. Прибор, с помощью которого это можно сделать, называется реостатом. Он бывает ползунковым или рычажным.

Реостат — это резистор, значение сопротивления которого можно менять. Как и любой электрический прибор, реостат имеет допустимое значение силы тока, свыше которого прибор может перегореть.

 

Дополнительный материал для углубленного изучения:
Электротехнические расчетные формулы

Электротехнические расчетные формулы

 


Конспект урока по физике в 8 классе «Электрическое сoпрoтивление. Удельное электрическое сопротивление». Выберите дальнейшее действие:

2 Комментарии

  1. Анна:

    а) Пишет задачу б) пишет ИКС с) Рассчитывает сопротивление проводника д) Находит напряжение U по закону Ома. Задача: Чему равно сопротивление никелевой проволоки сечением 0,8 мм и длиной 6 м ? Чему равно напряжение при токе 1,25 А по проводнику?

    • admin:

      Дано: l = 6 м; S = 0,8 мм^2; I = 1,25 A; р = 0,087 Ом*мм^2/м.
      Найти: R — ? U — ?
      Решение:
      R = pl/S = 0,087 * 6 / 0,8 = 0,6525 (Ом).
      U = R * I = 0,6525 * 1,25 = 0,816 (B).

Добавить комментарий

На сайте используется ручная модерация. Срок проверки комментариев: от 1 часа до 3 дней