Что такое сопротивление тока. Электрическое сопротивление проводников: ключевые аспекты и закономерности

Что такое электрическое сопротивление. Какие факторы влияют на его величину. Как рассчитать сопротивление проводника. Какова связь между током, напряжением и сопротивлением. Как температура влияет на проводимость материалов.

Природа электрического сопротивления

Электрическое сопротивление — это свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока. Чем выше сопротивление, тем сложнее току протекать через материал. Но в чем же заключается физическая природа этого явления.

На микроскопическом уровне сопротивление возникает из-за столкновений свободных электронов с ионами кристаллической решетки проводника. При движении электронов происходит их рассеяние на ионах, что приводит к торможению направленного движения зарядов и нагреву проводника. Именно эти процессы и обуславливают наличие электрического сопротивления.

Единицы измерения сопротивления

В Международной системе единиц (СИ) сопротивление измеряется в омах (Ом). Один ом — это сопротивление участка электрической цепи, на котором при силе тока 1 ампер создается напряжение 1 вольт.

Помимо ома используются также кратные единицы:

• килоом (кОм) = 1000 Ом
• мегаом (МОм) = 1 000 000 Ом
• гигаом (ГОм) = 1 000 000 000 Ом

Для очень малых сопротивлений применяются дольные единицы:

• миллиом (мОм) = 0,001 Ом
• микроом (мкОм) = 0,000001 Ом

Факторы, влияющие на сопротивление проводника

Величина электрического сопротивления проводника зависит от нескольких ключевых факторов:

1. Материал проводника

Различные вещества обладают разной способностью проводить электрический ток. Эта способность характеризуется удельным электрическим сопротивлением материала. Чем оно выше, тем хуже вещество проводит ток.

Наименьшим удельным сопротивлением обладают металлы, особенно серебро, медь, золото, алюминий. Поэтому они широко используются для изготовления проводов и кабелей. Полупроводники и диэлектрики имеют гораздо более высокое удельное сопротивление.

2. Длина проводника

Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине. Чем длиннее проводник, тем больше столкновений испытывают электроны на своем пути, а значит, тем выше сопротивление. Математически это выражается формулой:

R ~ l

где R — сопротивление, l — длина проводника.

3. Площадь поперечного сечения

Сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника. Чем толще проводник, тем больше свободных электронов может одновременно двигаться по нему, а значит, тем ниже сопротивление. Математически:

R ~ 1/S

где S — площадь поперечного сечения.

4. Температура

Для большинства металлов сопротивление увеличивается с ростом температуры. Это связано с усилением тепловых колебаний ионов кристаллической решетки, что приводит к более интенсивному рассеянию электронов. Зависимость сопротивления от температуры близка к линейной:

R = R₀(1 + αΔT)

где R₀ — сопротивление при начальной температуре, α — температурный коэффициент сопротивления, ΔT — изменение температуры.

Расчет сопротивления проводника

Учитывая все вышеперечисленные факторы, сопротивление однородного цилиндрического проводника можно рассчитать по формуле:

R = ρl/S

где:

• R — сопротивление проводника (Ом)
• ρ — удельное сопротивление материала (Ом·м)
• l — длина проводника (м)
• S — площадь поперечного сечения (м²)

Эта формула позволяет определить сопротивление проводника, зная его геометрические размеры и материал.

Закон Ома и электрическое сопротивление

Связь между током, напряжением и сопротивлением в электрической цепи устанавливает закон Ома. Согласно этому закону, сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению:

I = U/R

где:

• I — сила тока (А)
• U — напряжение (В)
• R — сопротивление (Ом)

Эта формула позволяет рассчитать любую из трех величин, если известны две другие. Например, зная напряжение и сопротивление участка цепи, можно определить силу тока, протекающего через него.

Удельное электрическое сопротивление

Удельное сопротивление — это характеристика вещества, показывающая его способность проводить электрический ток. Оно не зависит от размеров и формы проводника, а определяется только свойствами материала.

Удельное сопротивление измеряется в ом-метрах (Ом·м) и численно равно сопротивлению проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м².

Значения удельного сопротивления для некоторых материалов при 20°C:

• Серебро: 1,6 · 10⁻⁸ Ом·м
• Медь: 1,7 · 10⁻⁸ Ом·м
• Алюминий: 2,8 · 10⁻⁸ Ом·м
• Вольфрам: 5,5 · 10⁻⁸ Ом·м
• Константан: 49 · 10⁻⁸ Ом·м

Чем меньше удельное сопротивление, тем лучше материал проводит электрический ток.

Температурная зависимость сопротивления

Как уже упоминалось, сопротивление большинства металлов увеличивается с ростом температуры. Однако для некоторых материалов наблюдается обратная зависимость. К ним относятся:

• Полупроводники (германий, кремний)
• Электролиты
• Ионизированные газы

У этих веществ с повышением температуры увеличивается концентрация носителей заряда, что приводит к уменьшению сопротивления.

Особый интерес представляют сверхпроводники — материалы, электрическое сопротивление которых падает до нуля при охлаждении ниже определенной критической температуры. Это явление находит применение в создании мощных электромагнитов, используемых в МРТ-сканерах и ускорителях частиц.

Практическое применение знаний о сопротивлении

Понимание природы электрического сопротивления и факторов, влияющих на него, имеет огромное значение для различных областей техники и технологии:

• Проектирование электрических сетей и выбор проводников
• Разработка электронных компонентов (резисторов, термисторов)
• Создание нагревательных элементов
• Конструирование измерительных приборов
• Оптимизация энергопотребления электрических устройств

Знание закономерностей электрического сопротивления позволяет инженерам и технологам создавать более эффективные и безопасные электрические системы.

Измерение электрического сопротивления

Для измерения сопротивления используются специальные приборы — омметры. Современные цифровые мультиметры, как правило, имеют функцию измерения сопротивления.

Существует несколько методов измерения сопротивления:

1. Метод вольтметра-амперметра

Основан на законе Ома. Через исследуемый резистор пропускают ток, измеряя его величину амперметром. Одновременно вольтметром измеряют падение напряжения на резисторе. Сопротивление вычисляют по формуле R = U/I.

2. Мостовой метод

Использует схему из четырех резисторов, образующих мост. Один из резисторов — исследуемый, сопротивление остальных известно. Метод позволяет проводить очень точные измерения.

3. Метод сравнения

Измеряемое сопротивление сравнивается с эталонным. По соотношению токов или напряжений определяют значение неизвестного сопротивления.

Выбор метода зависит от требуемой точности измерения и диапазона измеряемых сопротивлений.

Заключение

Электрическое сопротивление — фундаментальное свойство проводников, играющее ключевую роль в функционировании электрических цепей. Понимание факторов, влияющих на сопротивление, и умение рассчитывать его величину необходимо для эффективного проектирования и эксплуатации электротехнических устройств.

Развитие технологий приводит к созданию новых материалов с уникальными электрическими свойствами, открывая новые горизонты в области электроники и энергетики. Исследования в области сверхпроводимости и управления электрическим сопротивлением на наноуровне могут привести к революционным изменениям в различных отраслях промышленности.

что это такое, как найти в цепи, приборы для измерения сопротивления

Электрическое сопротивление является одним из важнейших понятий электротехники. А необходимость его определения составляет одну из главных задач теории цепей.

• Что такое сопротивление?
• Сопротивление проводника
• Что такое сопротивление 1 Ом?
• Как найти сопротивление цепи?
• Приборы для измерения сопротивления

Что такое сопротивление?

В электротехнике под сопротивлением подразумевают свойство материального тела оказывать препятствие прохождению электрического тока. Важное пояснение: обычно здесь всегда вместо «материального тела» указывают «проводника», что вносит путаницу и неразбериху, так как слово «проводник» имеет двоякий смысл:

• с одной стороны – это то, что в данном случае проводит электрический ток;
• с другой стороны – существуют проводники, полупроводники, диэлектрики, как раз и обладающие различным электрическим сопротивлением.

Отсюда и второе определение сопротивления – физическая величина, обратная проводимости, вопросам изучения которой посвятил свою научную деятельность выдающийся немецкий учёный Георг Симон Ом. Испытывая разнообразные проводники в собранной схеме, он убедился в их различной проводимости. Это и послужило отправной точкой к появлению такого понятия, как электрическое сопротивление.

Хотя справедливости ради надо сказать, что сам термин «сопротивление» ввёл ещё раньше русский электротехник Василий Владимирович Петров – физик-экспериментатор. Тем не менее честь открытия эмпирического закона Ома принадлежит физику из Германии, именем которого также названа и единица электрического сопротивления – 1 Ом.

Закон Ома для полной цепи выглядит следующим образом:

I = E/(R+r)

Здесь:

• E – ЭДС источника напряжения, В;
• I – сила тока в цепи, А;
• R – сумма сопротивлений всех внешних элементов цепи, Ом;
• r – сопротивление (внутреннее) источника напряжения, Ом. 2)

  Здесь: Z – полное сопротивление, R – активное сопротивление цепи переменного тока. X = XC + XL, – сумма реактивного ёмкостного и индуктивного сопротивлений, проявляющих себя в цепях переменного тока.

  Ещё одним понятием (названием технического изделия, употребляемого в электронике и электротехнике) сопротивления выступают резисторы, несущие на себе активную нагрузку.

  Сопротивление проводника

  Сопротивление проводника напрямую зависит от его геометрических размеров, а также материала изготовления. Меньшее сопротивление протеканию электрического тока будет оказывать проводник более толстого сечения и меньшей длины. Математически это выглядит следующим образом:

  R = p l/S

  • R – электрическое сопротивление проводника, Ом.
  • p – удельное сопротивление проводника, Ом·мм²/м.
  • l – длина проводника, м.
  • S – площадь сечения проводника, м².

  Самыми меньшими удельными сопротивлениями обладают:

  • серебро – 0,016 Ом·мм²/м;
  • медь – 0,0175 Ом·мм²/м;
  • золото – 0,023 Ом·мм²/м;
  • алюминий – 0,029 Ом·мм²/м.

  Наибольшие удельные сопротивления у графита – 13 Ом·мм²/м, фарфора – 1019 Ом·мм²/м, эбонита – 1020 Ом·мм²/м.

  Что такое сопротивление 1 Ом?

  Исходя из закона Ома, очень легко догадаться, что сопротивлением в 1 Ом обладает проводник с приложенным к нему напряжением в 1В, при проходе сквозь него электрического тока величиной в 1А. Также можно задать геометрию (длину, ширину, высоту) конкретных материалов, обладающих сопротивлением в 1 Ом.

  Как найти сопротивление цепи?

  Чтобы рассчитать сопротивление электрической цепи, необходимо иметь в наличии:

  • Амперметр – прибор для измерения силы тока, который необходимо устанавливать в цепь последовательно с нагрузкой. Более удобны в этом отношении токоизмерительные клещи, позволяющие проводить бесконтактные замеры.
  • Вольтметр – прибор для измерения напряжения или ЭДС, устанавливаемый в обязательном порядке параллельно источнику или нагрузке электрической цепи.

  Сняв показания этих двух приборов и разделив полученную величину напряжения на величину силы тока (R = U/I), легко определить сопротивление исследуемой цепи.

  Приборы для измерения сопротивления

  Сегодня промышленностью изготавливается множество видов и типов приборов, позволяющих измерять сопротивление (тестеры, мультиметры). Но все они содержат в себе омметр – электроизмерительный прибор, предназначенный для измерения активных (омических) сопротивлений. Изготовленные на базе современной электроники, они позволяют делать замеры как в цепях постоянного, так и переменного тока. В зависимости от диапазонов и величин измеряемых сопротивлений, омметры подразделяются на ряд модификаций:

  • Микроомметры и миллиомметры.
  • Мегаомметры, гигаомметры, тераомметры.

  Для высокоточных измерений сопротивления используется измерительный мост, в одно из «плеч» которого подключается измерительный элемент. Если нет ни того ни другого, то собрав схему и включив в неё амперметр и вольтметр, сопротивление можно определить расчётно-экспериментальным путём.

  Очень важно при всех этих манипуляциях не попасть под воздействие электрического тока, так как сопротивление тела человека, условно принятого величиной в 1 Ом, не предназначено для подобных воздействий, могущих вызвать необратимые последствия!

  Понравилась статья? Расскажите друзьям:

  Оцените статью, для нас это очень важно:

  Проголосовавших: 1 чел.
  Средний рейтинг: 5 из 5.
  

  Электрическое сопротивление проводника. Единица сопротивления 8 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей

  Эксперименты Георга Ома

   

  Начнем с того, что расскажем, каким образом пришли к такой физической величине, как электрическое сопротивление. При изучении начал электростатики уже шла речь о том, что различные вещества имеют различные свойства проводимости, т. е. пропускания свободных заряженных частиц: металлы имеют хорошую проводимость, поэтому их называют проводниками, дерево и пластики – крайне плохую, поэтому их называют непроводниками (диэлектриками). Объясняются такие свойства особенностями молекулярного строения вещества.

   

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

  Рис. 1. Георг Ом (Источник)

  Опыты Ома заключались в следующем. Он использовал источник тока, прибор, который мог регистрировать силу тока, и различные проводники. Подключая в собранную электрическую схему различные проводники, он убедился в общей тенденции: при увеличении напряжения в цепи сила тока тоже увеличивалась. Кроме этого, Ом пронаблюдал очень важное явление: при подключении различных проводников зависимость нарастания силы тока при увеличении напряжения проявляла себя по-разному. Графически такие зависимости можно изобразить, как на рисунке 2.

  Рис. 2.

  На графике по оси абсцисс отложено напряжение, по оси ординат – сила тока. В системе координат отложено два графика, которые демонстрируют, что в различных цепях сила тока может возрастать с различной скоростью по мере увеличения напряжения.

  Вследствие проведенных экспериментов Георг Ом делает вывод о том, что различные проводники обладают различными свойствами проводимости. Из-за этого было введено такое понятие, как электрическое сопротивление.

   

  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 упомянутых экспериментов было выяснено, что взаимосвязь между напряжением и силой тока в цепи зависит не только от вещества проводника, но и от его размеров, о чем пойдет речь в отдельном уроке.

  Обсудим более подробно возникновение такого понятия, как электрическое сопротивление. На сегодняшний день его природа достаточно хорошо объяснена. В процессе движения свободных электронов они постоянно взаимодействуют с ионами, которые входят в строение кристаллической решетки. Таким образом, замедление движения электронов в веществе из-за столкновений с узлами кристаллической решетки (атомами) обусловливает проявление электрического сопротивления.

  Кроме электрического сопротивления вводится еще связанная с ним величина – электрическая проводимость, которая взаимообратна к сопротивлению.

  Опишем зависимости между величинами, которые мы ввели на нескольких последних уроках. Нам уже известно, что при увеличении напряжения растет и сила тока в цепи, т. е. они пропорциональны:

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

  Эксперименты показали, что эти две зависимости приводят к следующей формуле:

  Следовательно, из этого можно получить, каким образом выражается 1 Ом:

  Определение. 1 Ом – такое сопротивление, при котором на концах проводника напряжение 1 В, а сила тока на нем при этом 1 А.

  Сопротивление 1 Ом очень маленькое, поэтому, как правило, на практике используются проводники с гораздо большим сопротивлением 1 кОм, 1 Мом и т. д.

  В завершение можно сделать вывод о том, что сила тока, напряжение и сопротивление – это взаимосвязанные величины, которые влияют друг на друга. Подробно об этом мы поговорим на следующем уроке.

   

  Список литературы

  1. Генденштейн Л. Э, Кайдалов А. Б., Кожевников В. Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В. А., Ройзена И. И. – М.: Мнемозина.
  2. Перышкин А. В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
  3. Фадеева А. А., Засов А. В., Киселев Д. Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.

   

  Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

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

   

  Домашнее задание

  1. Стр. 99: вопросы № 1–4, упражнение № 18. Перышкин А. В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
  2. Если напряжение на резисторе – 8 В, сила тока равна 0,2 А. При каком напряжении сила тока в резисторе будет равна 0,3 А?
  3. Электрическую лампочку подключили к сети 220 В. Каково сопротивление лампочки, если при замкнутом ключе амперметр, включенный в цепь, показывает 0,25 А?
  4. Подготовьте доклад о биографии жизни и научных открытиях ученых, положивших начало изучению законов постоянного тока.

   

  9.S: Ток и сопротивление (Сводка)

  1. Последнее обновление

  2. Сохранить как PDF

• Идентификатор страницы

  10299

• OpenStax
• OpenStax

Основные термины

Ом.

ампер (ампер)	единица СИ для тока; \(\displaystyle 1A=1C/с\)
цепь	полный путь, по которому проходит электрический ток
обычный ток	ток, протекающий по цепи от положительной клеммы батареи через цепь к отрицательной клемме батареи
критическая температура	температура, при которой материал достигает сверхпроводимости
плотность тока	поток заряда через площадь поперечного сечения, деленную на площадь
диод	Устройство неомической цепи, позволяющее протекать току только в одном направлении
скорость дрейфа	скорость заряда, движущегося почти беспорядочно через проводник, испытывая множественные столкновения, усредненная по длине проводника, величина которой равна длине пройденного проводника, деленной на время, необходимое зарядам для прохождения длины
электропроводность	мера способности материала проводить или передавать электричество
электрический ток	скорость, с которой течет заряд, \(\displaystyle I=\frac{dQ}{dt}\)
электроэнергия	временная скорость изменения энергии в электрической цепи
Развязка Джозефсона	соединение двух кусков сверхпроводящего материала, разделенных тонким слоем изоляционного материала, который может проводить сверхток
Эффект Мейснера	явление, возникающее в сверхпроводящем материале, когда все магнитные поля вытесняются
неомический	тип материала, для которого закон Ома не действует
Ом	(\(\displaystyle Ω\)) единица электрического сопротивления, \(\displaystyle 1Ω=1V/A\)
омический	тип материала, для которого справедлив закон Ома, то есть падение напряжения на приборе равно произведению силы тока на сопротивление
Закон Ома	эмпирическое соотношение, утверждающее, что ток I пропорционален разности потенциалов V; его часто записывают как \(\displaystyle V=IR\), где R — сопротивление
сопротивление	электрическое свойство, препятствующее току; для омических материалов это отношение напряжения к току, \(\displaystyle R=V/I\)
удельное сопротивление	внутреннее свойство материала, независимое от его формы или размера, прямо пропорциональное сопротивлению, обозначаемое \(\displaystyle ρ\)
схема	графическое представление цепи с использованием стандартных символов для компонентов и сплошных линий для провода, соединяющего компоненты
СКВИД	(Сверхпроводящее квантовое интерференционное устройство) устройство, представляющее собой очень чувствительный магнитометр, используемый для измерения чрезвычайно тонких магнитных полей
сверхпроводимость	явление, происходящее в некоторых материалах, когда сопротивление становится равным нулю и все магнитные поля вытесняются, что резко проявляется при некоторой низкой критической температуре \(\displaystyle (T_C)\)

Ключевые уравнения

Средний электрический ток	\(\displaystyle I_{ave}=\frac{ΔQ}{Δt}\)
Определение ампера	\(\displaystyle 1A=1C/с\)
Электрический ток	\(\displaystyle I=\frac{dQ}{dt}\)
Скорость дрейфа	\(\displaystyle v_d=\frac{I}{nqA}\)
Плотность тока	\(\displaystyle I=∬_{площадь}\vec{J}⋅d\vec{A}\)
Удельное сопротивление	\(\displaystyle ρ=\frac{E}{J}\)
Общее выражение закона Ома	\(\displaystyle V=ИК\)
Удельное сопротивление как функция температуры	\(\displaystyle ρ=ρ_0[1+α(T−T_0)]\)
Определение сопротивления	\(\displaystyle R≡\frac{V}{I}\)
Сопротивление цилиндра из материала	\(\displaystyle R=ρ\frac{L}{A}\)
Температурная зависимость сопротивления	\(\displaystyle R=R_0(1+αΔT)\)
Электроэнергия	\(\displaystyle P=IV\)
Мощность, рассеиваемая резистором 92}{Р}\)

Резюме

9.

2 Электрический ток
• Средний электрический ток \(\displaystyle I_{ave}\) — это скорость, с которой течет заряд, определяемая выражением \(\displaystyle I_{ave}=\frac{ ΔQ}{Δt}\), где \(\displaystyle ΔQ\) — количество заряда, проходящего через площадь за время \(\displaystyle Δt\).
• Мгновенный электрический ток или просто ток I — это скорость, с которой течет заряд. Принимая предел, поскольку изменение во времени приближается к нулю, мы имеем \(\displaystyle I=\frac{dQ}{dt}\), где \(\displaystyle \frac{dQ}{dt}\) — производная по времени от заряд.
• Направление обычного тока принимается за направление, в котором движется положительный заряд. В простой цепи постоянного тока (DC) это будет от положительной клеммы батареи к отрицательной клемме.
• Единицей силы тока в системе СИ является ампер или просто ампер (А), где \(\displaystyle 1A=1C/s\).
• Ток состоит из потока свободных зарядов, таких как электроны, протоны и ионы.

9.3 Модель проводимости в металлах

• Ток в проводнике зависит главным образом от движения свободных электронов.
• Когда к проводнику приложено электрическое поле, свободные электроны в проводнике не движутся по проводнику с постоянной скоростью и направлением; вместо этого движение почти случайное из-за столкновений с атомами и другими свободными электронами.
• Несмотря на то, что электроны движутся почти случайным образом, когда к проводнику приложено электрическое поле, общая скорость электронов может быть определена в терминах дрейфовой скорости.
• Плотность тока представляет собой векторную величину, определяемую как ток через бесконечно малую площадь, деленный на площадь.
• Ток можно определить по плотности тока, \(\displaystyle I=∬_{площадь}\vec{J}⋅d\vec{A}\).
• Лампа накаливания представляет собой нить накаливания, заключенную в стеклянную колбу, которая частично вакуумирована. Ток проходит через нить накала, где электрическая энергия преобразуется в свет и тепло.

9.4 Удельное сопротивление и сопротивление

• Сопротивление выражается в омах (\(\displaystyle Ω\)), связанных с вольтами и амперами как \(\displaystyle 1Ω=1V/A\).
• Сопротивление R цилиндра длиной L и площадью поперечного сечения A равно \(\displaystyle R=\frac{ρL}{A}\), где \(\displaystyle ρ\) — удельное сопротивление материал.
• Значения \(\displaystyle ρ\) в таблице 9.1 показывают, что материалы делятся на три группы: проводники, полупроводники и изоляторы.
• Температура влияет на удельное сопротивление; для относительно небольших изменений температуры \(\displaystyle ΔT\) удельное сопротивление равно \(\displaystyle ρ=ρ_0(1+αΔT)\), где \(\displaystyle ρ_0\) — исходное удельное сопротивление, а \(\displaystyle α\) – температурный коэффициент удельного сопротивления.
• Сопротивление R объекта также зависит от температуры: \(\displaystyle R=R_0(1+αΔT)\), где \(\displaystyle R_0\) — исходное сопротивление, а R — сопротивление после изменение температуры.

9.5 Закон Ома

• Закон Ома представляет собой эмпирическую зависимость тока, напряжения и сопротивления для некоторых распространенных типов элементов схемы, включая резисторы. Это не относится к другим устройствам, таким как диоды.
• Одно из утверждений закона Ома определяет соотношение между током I, напряжением V и сопротивлением R в простой цепи как \(\displaystyle V=IR\).
• Еще одно утверждение закона Ома на микроскопическом уровне: \(\displaystyle J=σE\). 92}{Р}\).
• Единицей СИ для электроэнергии является ватт, а единицей СИ для электроэнергии является джоуль. Другой распространенной единицей измерения электроэнергии, используемой энергетическими компаниями, является киловатт-час (кВт ⋅·ч).
• Полную энергию, использованную за временной интервал, можно найти с помощью \(\displaystyle E=∫Pdt\).

9.7 Сверхпроводники

• Сверхпроводимость — это явление, которое возникает в некоторых материалах при охлаждении до очень низких критических температур, что приводит к абсолютному нулю сопротивления и вытеснению всех магнитных полей.
• Материалы, которые обычно являются хорошими проводниками (например, медь, золото и серебро), не обладают сверхпроводимостью.
• Впервые сверхпроводимость ртути наблюдал Хайке Камерлинг-Оннес в 1911 году. В 1986 году доктор Чинг Ву Чу из Хьюстонского университета изготовил хрупкое керамическое соединение с критической температурой, близкой к температуре жидкого азота.
• Сверхпроводимость можно использовать при производстве сверхпроводящих магнитов для использования в МРТ и высокоскоростных левитирующих поездах.

Авторы и авторство

Сэмюэл Дж. Линг (Государственный университет Трумэна), Джефф Санни (Университет Лойолы Мэримаунт) и Билл Моебс со многими сотрудничающими авторами. Эта работа находится под лицензией OpenStax University Physics в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License (4.0).

---

Эта страница под названием 9.S: Current and Resistance (Summary) распространяется под лицензией CC BY 4. 0 и была создана, изменена и/или курирована OpenStax с помощью исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts. ; подробная история редактирования доступна по запросу.

1. Наверх
• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   ОпенСтакс

   Лицензия

   СС BY

   Версия лицензии

   4,0

   Программа OER или Publisher

   ОпенСтакс

   Показать оглавление

   нет

2. Теги

   1. source@https://openstax. org/details/books/university-physics-volume-2

Электрический ток: сопротивление и поток электронов

Ключевые понятия

• Сопротивление
• Удельное сопротивление
Введение:  

Амперметр измеряет большее значение тока, когда в цепь включен небольшой проводник, чем при включении длинного проводника. . В этом разделе вы узнаете о сопротивлении, факторах, влияющих на сопротивление, и математической формуле для расчета сопротивления.

Объяснение:  
Сопротивление:  

Сопротивление — это свойство любого материала, замедляющее поток электронов. Он преобразует электрическую энергию в другие формы энергии, такие как тепловая энергия. Из-за этого повышается температура.

Пример: В случае с лампочкой, подключенной к электрической цепи, когда проходит ток, сопротивление оказывает вольфрамовая нить накаливания лампочки, которая преобразует электрическую энергию в тепловую и световую энергию.

Факторы, влияющие на сопротивление:  

Несколько факторов, влияющих на сопротивление, — это длина, поперечное сечение и удельное сопротивление материала.

• Сопротивление (R) напрямую зависит от длины (l) материала.
• Сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения (А) материала.
• Сопротивление напрямую зависит от свойства материала, известного как удельное сопротивление (ρ). Удельное сопротивление – это свойство материала проводить электрический ток. Высокое сопротивление означает плохой проводник.

Математически ,

сопротивление

α Длина 𝛼 Длина

Сопротивление

α𝛼

1Area of ​​Cross -Sesection1Aree Единицей удельного сопротивления в системе СИ является Ом-м, сокращенно ( Ом·м )  

Вопросы и ответы  

Вопрос 1: То же самое, если увеличить напряжение на проводнике, как это повлияет на количество электронов, проходящих через проводник?  

Ответ: По мере увеличения напряжения количество электронов, движущихся по электрической цепи, будет увеличиваться, так как больше электронов будет высвобождаться с отрицательного полюса батареи.