3.13. Розрахунок опору провідника. Питомий опір речовини. Реостати

Завантажити: Презентація Конспект Відео

1. Опір провідника

Опір провідника залежить від:

  • довжини провідника

  • площі поперечного перерізу провідника

  • роду речовини

Проведемо дослід

В електричне коло вмикатимемо по черзі провідники, які виготовлені з однакового матеріалу, мають однаковий поперечний розріз, але різні довжини. Силу струму вимірюватимемо амперметром.

   


   


Опір провідника прямо пропорційний його довжині:

R~l

Тобто, у довшому провіднику частинки, що рухаються напрямлено, зазнають на своєму шляху більшої протидії.


Проведемо дослід

Вмикатимемо в електричне коло по черзі провідники, які виготовлені з однакового матеріалу, однакової довжини, але мають різні поперечні перерізи. 

   


   


Опір провідника обернено пропорційний площі його поперечного перерізу:

R~1/S

Збільшення товщини провідника рівнозначне «розширенню русла», яким рухаються заряди, тому й опір провідника зменшується.

Проведемо дослід

Тепер в електричне коло будемо по черзі вмикати провідники однакової довжини та площею поперечного перерізу, але виготовлені з різних речовин. 

   


   


Опір провідника залежить від речовини, з якої цей провідник виготовлений.

Це пояснюється тим, що провідники з різних металів мають різні кристалічні структури, отже, гальмівна дія зіткнень йонів і вільних електронів виявляється різною.

Підсумовуючи результати дослідів, можна записати формулу:

R=ρl/S


Rопір провідника; 

l довжина провідника;

S площа поперечного перерізу провідника;

ρ – питомий опір речовини.


2. Питомий опір провідника

Питомий опір речовини – це фізична величина, яка характеризує електричні властивості даної речовини й чисельно дорівнює опору виготовленого з неї провідника завдовжки 1 м і площею поперечного перерізу 1 м2.

R=ρl/S               =>            ρ =RS/l

Одиниця питомого опору в СІ ом-метр:

=1Ом∙м2/м=1 Ом∙м

Зручніше виражати площу поперечного перерізу провідника у квадратних міліметрах. Тоді одиницею питомого опору буде:

1Ом∙мм2/м=1∙10-6 Ом∙м

Питомі опори речовин визначають дослідним шляхом і заносять у таблиці (див. табл. 7 Додатка). Значення питомого опору істотно залежить від температури речовини, тому в таблицях обов’язково зазначають температуру, за якої справджуються подані значення.


3. Реостат

Реостат – це пристрій зі змінним опором, призначений для регулювання сили струму в електричному колі.

Будова двоконтактного повзункового реостату:

1, 6 – клеми; 

2 – керамічний циліндр; 

3 – металевий дріт (обмотка); 

4 – повзунок;

5 – металевий стрижень;


 – умовне позначення на схемах


Принцип дії повзункового реостата ґрунтується на залежності опору провідника від його довжини. Пересуваючи повзунок уздовж обмотки, плавно збільшують або зменшують довжину ділянки, в якій проходить струм. У результаті опір реостата так само плавно збільшується або зменшується, а це, згідно із законом Ома, приводить до плавної зміни сили струму (настроюють гучність звуку радіоприймача, регулюють яскравість світіння лампи)


Важільні (секційні) реостати

Опір важільних реостатів змінюється стрибками, відповідно стрибками змінюється й сила струму. Важільні реостати застосовують для вмикання і вимикання електродвигунів.




Немає коментарів:

Дописати коментар