Проведем опыт
Соберем электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных источника тока, амперметра, лампы и ключа.
При замыкании цепи лампочка начинает ярко светить, а амперметр показывает некоторое значение силы тока.
Что видим?
В первом случае лампочка светит более тускло, а сила тока в цепи уменьшается.
Во втором случае лампочка светит совсем тускло, а амперметр показывает еще меньшую силу тока.
В третьем случае лампочка светит тускло, а сила тока становится меньше.
12
Ом (Ohm) Георг Симон (16.III.1787–7.VII.1854)
Немецкий физик.
Проведя серию точных экспериментов, установил (1826) основной закон электрической цепи (закон Ома) и дал (1827) его теоретическое обоснование.
В 1881 именем Ома названа единица электрического сопротивления (Ом).
Член Лондонского королевского общества (1842).
15
Омме́тр – измерительный прибор для определения электрических сопротивлений.
Разновидности омметров:
мегаомметры,
гигаомметры,
тераомметры,
миллиомметры,
микроомметры,
различающиеся диапазонами измеряемых сопротивлений.
Действие магнитоэлектрического омметра основано на измерении силы тока, протекающего через измеряемое сопротивление при постоянном напряжении источника питания.
Для измерения сопротивлений измеритель и измеряемое сопротивление включают последовательно.
Омметр
В чем причина сопротивления?
Электроны взаимодействуют с ионами кристаллической решетки металла. При этом замедляется упорядоченное движение электронов и сквозь поперечное сечение проводника проходит за 1 с меньшее их число. Соответственно уменьшается и переносимый электронами за 1 с заряд, т. е. уменьшается сила тока.
Вывод:
увеличение длины, проводника в несколько раз при одинаковом напряжении приводит к уменьшению силы тока во столько же раз. Отсюда следует, что сопротивление проводника прямо пропорционально его длине.
Будем менять толщину (площадь поперечного сечения) проводника
1. Берем никелиновый проводник длиной 1 м и включим его в цепь.
2. Затем подключим проводник такой же длины из того же материала, но с площадью поперечного сечения в 2 раза больше. Видим: сила тока стала в 2 раза больше.
3. Подключив точно такой же третий проводник, но с площадью поперечного сечения больше уже в 3 раза, убеждаемся, что и сила тока стала в 3 раза больше.
Вывод:
чем больше площадь поперечного сечения проводника (при одинаковой длине и одинаковом материале), тем слабее он ограничивает силу тока, т. е. его сопротивление становится меньше. Итак, из опыта следует, что сопротивление проводника обратно пропорционально площади его поперечного сечения.
Вывод:
Объединив результаты проведенного экспериментального исследования, можно сказать, что сопротивление проводника прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от материала, из которого он изготовлен.
Удельное сопротивление
Буквой ρ мы обозначили величину, характеризующую материал проводника. Эта величина называется удельным сопротивлением. Оно равно сопротивлению проводника, изготовленного из данного материала, длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 квадратный метр.
31
материал ρ
СТОЛКНОВЕНИЯ
из опытов с разными
проводниками
нем.ученого
Георга Ома
ПРИ
одинаковых U
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
R
причина
Ед. измерения
1 мОм = 0,001 Ом
1 кОм = 1 000 Ом
1 МОм=1 000 000 Ом
ρ – удельное сопротивление проводника
длина l
сечение Ѕ
разная I
ОК
Омметр
Вещества с наименьшим удельным сопротивлением
Из всех металлов наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро и медь. Следовательно, серебро и медь - лучшие проводники электричества. При проводке электрических цепей используют алюминиевые, медные и железные провода.
Вещества с большим удельным сопротивлением
Во многих случаях бывают нужны приборы, имеющие большое сопротивление. В них используют специально созданные сплавы - вещества с большим удельным сопротивлением. Например, сплав нихром имеет удельное сопротивление почти в 40 раз большее, чем алюминий.
Причина такого явления заключается в следующем:
при повышении температуры проводника усиливаются колебания ионов в узлах кристаллической решетки. В результате свободные электроны будут чаще сталкиваться с ионами, что значительно мешает дрейфу электронов и тем самым ограничивает силу тока.
Тест-контроль
1/ Электрическое сопротивление проводника |
2/ Какие вещества имеют большое уд. сопротивление |
3/ |
4/ Единица измерения сопротивления |
5/ |
6/ Единица измерения удельного сопротивления |
7/ Омметр |
8/ Причина электрического сопротивления |
9/ Удельным сопротивлением проводника называется |
10/ |
А/ сопротивление проводника из данного вещества длиной 1м, площадью поперечного сечения 1м2 |
Б/ Удельное сопротивление проводника рассчитывается по формуле |
В/ прибор для измерения сопротивления |
Г/ прямо пропорционально длине проводника и обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника |
Д/ |
Е/ Сопротивление проводника рассчитывается по формуле |
Ж/ фарфор, эбонит |
З/ |
И/ столкновения электронов и ионов |
К/ Сопротивление проводника рассчитывается по формуле через закон Ома |
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.