Удельное сопротивление проводника

Удельное сопротивление проводника - это способность проводника опираться прохождению электрического тока.

Удельное сопротивление проводника формула

Удельное сопротивление проводника зависит от длины проводника, его материала и площади поперечного сечения.

Удельные сопротивления различных веществ весьма различны:

• в металлов составляет стомиллионные судьбы,
• в изоляторов - миллионы;
• промежуточное положение между ними занимают электролиты и полупроводники.

Отметим, что удельные сопротивления веществ сильно зависят от примесей. Примеси увеличивают удельное сопротивление металлов и уменьшают его в полупроводников и изоляторов. Почему же различные вещества по-разному проводят электрический ток?

Способность вещества проводить ток связана с двумя обстоятельствами. Во-первых, она зависит от того, сколько в 1 см ³ вещества содержится частиц, переносящих заряды, - электронов или ионов. Эта величина называется концентрацией носителей заряда. Во-вторых, она зависит от подвижности носителей заряда, то есть от того, с какой скоростью перемещаются носители при напряженности поля, составляет.

Чем больше концентрация носителей и чем они подвижны, тем меньше сопротивление вещества. В металлах концентрация носителей (свободных электронов) очень велика: примерно на 1 атом металла приходится 1 свободный электрон. В электролитах концентрация носителей - положительных и отрицательных ионов - гораздо меньше, чем концентрация свободных электронов в металлах. Кроме того, подвижность электронов в металлах (особенно, в чистых металлах, кристаллическая решетка которых искажена атомами примесей), намного больше подвижности ионов в электролитах. Поэтому удельное сопротивление металлов значительно меньше, чем электролитов. В изоляторах носители зарядов или отсутствуют (нет ни свободных электронов, ни ионов) или подвижность носителей (ионов) близка к нулю.

Если наличие тока в веществе не влияет ни на концентрацию носителей, ни на их подвижность, то удельное сопротивление вещества, а следовательно, и сопротивление проводника не зависит от тока. В этом случае закон Ома хорошо подтверждается. Примерами таких веществ являются металлы и электролиты.

Газы является примером веществ, в которых наличие тока может вызвать изменение концентрации носителей заряда, поэтому закон Ома по отношению к ним часто не оправдывается.

Поговорим, в частности, о природе сопротивления в металлах: свободные электроны не могут свободно передвигаться по проводнику под действием электрического поля источника, поскольку сталкиваются с ионами кристаллической решетки и отдают им часть энергии. Эти соприкосновения и является причиной возникновения сопротивления.

ника залежить також від температури. Сопротивление провод ника зависит также от температуры. Это обусловлено тем, что при увеличении температуры амплитуда колебаний ионов в узлах кристаллической решетки увеличивается и увеличивается скорость движения свободных электронов, в результате чего количество столкновений между ними и ионами возрастет, а следствием этого является увеличение сопротивления.