TEMAT 43: Opór elektryczny. - LOGIM.EDU.GORZOW.PL :: Strona

TEMAT 43: Opór elektryczny.
Opór elektryczny zależy od właściwości przewodnika w którym płynie prąd.
Rezystancja przewodnika o jednakowym przekroju poprzecznym do kierunku przepływu
prądu jest proporcjonalna do długości przewodnika, odwrotnie proporcjonalna do przekroju
i zależy od materiału, co wyraża wzór:
=
=
Gdzie:
o l — długość przewodnika, jednostka [m],
o S — pole przekroju poprzecznego elementu, jednostka [m2],
o ρ — opór właściwy danego przewodnika (wielkość charakterystyczna substancji),
jednostka [Ω m].
Wartość oporu właściwego silnie zależy od własności mikroskopowych substancji,
z których wynika rodzaj nośników prądu (ładunek i masa) oraz ich koncentracja (liczba
nośników w jednostce objętości).
W przewodnikach (metalach) nośnikami są elektrony. Ich koncentracja jest duża, tego rzędu
co koncentracja atomów, stąd małe wartości oporu właściwego.Opór właściwy metali rośnie
wraz ze wzrostem temperatury.
W izolatorach (dielektrykach) koncentracja nośników jest mała, stąd duże wartości oporu
właściwego.
W cieczach i w gazach duże wartości oporu właściwego wynikają nie tylko z małej
koncentracji, ale również z małej ruchliwości nośników (duża masa jonów).
Dodatek:
Film na temat Rezystancji (Kliknij..)
ZADANIA:
1. Ile razy opór elektryczny przewodnika wykonanego z drutu żelaznego jest większy od
oporu identycznego przewodnika wykonanego z miedzi?
Opór właściwy żelaza wynosi 8,6·10-8 Ω·m, a miedzi 1,6·10-8 Ω·m.
2. Który przewód ma mniejszy opór: złoty o średnicy 1mm czy srebny o średnicy 4 mm, jeśli
ich długości są takie same?
Opór właściwy złota jest równy 2,3·10-8 Ω·m, a srebra 1,5·10-8 Ω·m.
3. Do zwojnicy wykonanej z drutu miedzianego podłączono źródło prądu o napięciu 1,5 V.
Przez zwojnicę popłynął prąd o natężeniu 0,15 A. Oblicz długość przewodnika, z którego
wykonano zwojnicę, jeżeli pole przekroju poprzecznego przewodnika wynosi 1 mm2.
Opór właściwy miedzi wynosi ok. 1,6·10-8 Ω·m.
4. Odcinek drutu mosiężnego o długości 1 m ma opór 3,5 Ω.
a) Jaki opór ma odcinek tego samego drutu o długości 5 m?
b) Oblicz opór jednometrowego odcinka drutu miedzianego o dwukrotnie mniejszej średnicy.