Занятие 10. Электрическое сопротивление

а) Электрическое сопротивление и электрическая проводимость.

Свойство материалов препятствовать прохождению через них электрического тока называется электрическим сопротивлением.

С другой стороны можно сказать, что не все материалы препятствуют прохождению через них электрического тока. Говорят, что такие материалы обладают хорошей электропроводностью.

Таким образом, электропроводность и электрическое сопротивление являются взаимообратными величинами.

Сопротивление проводника зависит от его геометрических размеров: его длины и площади поперечного сечения, а также материала, из которого изготовлен проводник..

Для проводников сопротивление прямо пропорционально длине и обратно пропорционально площади их поперечного сечения:

где:l — длина проводника; м.

s — площадь поперечного сечения; м².

— удельное сопротивление, характеризующее электропроводность данного металла,

Ом * м.

Рис. 8.1. Алюминиевый проводник

Величина, обратная электрическому сопротивлению называется электрической проводимостью G.

Где: G – проводимость, См (сименс)

Удельная проводимость, величина, обратная удельному сопротивлению.

Удельное сопротивление различных проводников: (·10^-6) [Ом·м]

Серебро 0,016

Медь 0,017

Алюминий 0,03

Вольфрам 0,05

Железо 0,13

Свинец 0,2

Никелин 0,42

Манганин 0,43

Константан 0,5

Ртуть 0,94

Нихром 1,1

Удельное сопротивление проводника зависит от температуры.

где: р_о - удельное сопротивление при 0 градусов,
t - температура,
α - температурный коэффициент сопротивления
( т.е. относительное изменение удельного сопротивления проводника при нагревании его на один градус)

Занятие 11. Закон Ома

а) Закон Ома для участка цепи:

Сила тока на участке цепи прямопропорциональна напряжению на этом участке и обратнопропорциональна сопротивлению этого же участка цепи.

Рис.11.1. Схема участка цепи

б) Закон Ома для полной цепи

При рассмотрении полной электрической цепи необходимо учитывать, что ток проходит не только по внешней части цепи, но также и по внутренней части цепи, т.е. внутри источника напряжения.

С учетом этого вывода закон Ома для полной цепи формулируется:

Сила тока в цепи прямо пропорциональна электродвижущей силе источника и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи

Где: Е - эдс источника, В.

R- сопротивление внешнего участка цепи. Ом.

r₀ - внутреннее сопротивление источника. Ом

Занятие 12 Контрольная работа

Контрольные вопросы:

1. Назовите основное свойство электрического поля.

2. Как определяется напряженность электрического поля заряженной сферы?

3. Каковы свойства линий напряженности электрического поля?

4. Что такое потенциал и разность потенциалов?

5. Дайте определение электрической цепи и ее элементов.

6. Какие преобразования энергии происходят в источнике и потребителе?

7. Объясните строение металлического проводника

8. Дайте определение электрического тока и объясните его физическую сущность.

9. От чего зависит сопротивление металлического проводника?

10. Чем отличается напряжение от электродвижущей силы?

11. Что такое электрическая проводимость ?

12. Сформулируйте закон Ома для участка цепи?

13. Сформулируйте закон Ома для полной цепи цепи?

14. Что такое внутреннее сопротивление цепи?

Примечание: Каждому учащемуся необходимо решить задачу, предложенную преподавателем.