Номер 2, страница 134 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

2. От каких величин зависит сопротивление проводника? Зависит ли сопротивление проводника от температуры, а если зависит, то как это можно объяснить?

2. Решение

Сопротивление проводника $R$ зависит от рода материала, из которого он изготовлен, и от его геометрических размеров. Эта зависимость выражается формулой:

$R = \rho \frac{l}{S}$

где:

$R$ – электрическое сопротивление проводника,

$\rho$ (ро) – удельное электрическое сопротивление, которое является характеристикой материала,

$l$ – длина проводника,

$S$ – площадь поперечного сечения проводника.

Таким образом, сопротивление проводника прямо пропорционально его длине $l$ и обратно пропорционально площади его поперечного сечения $S$. Также оно зависит от вещества, из которого сделан проводник, через удельное сопротивление $\rho$.

Да, сопротивление проводника зависит от температуры. Для подавляющего большинства металлических проводников сопротивление увеличивается с повышением температуры.

Это можно объяснить следующим образом. Электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов. Двигаясь под действием электрического поля, электроны сталкиваются с ионами, находящимися в узлах кристаллической решетки металла. Эти столкновения мешают их движению и являются причиной электрического сопротивления. При повышении температуры средняя кинетическая энергия ионов кристаллической решетки увеличивается, они начинают колебаться с большей амплитудой и частотой. Это приводит к увеличению числа столкновений свободных электронов с ионами. Следовательно, движение электронов становится более затрудненным, что на макроуровне проявляется как увеличение сопротивления проводника.

Для не слишком больших изменений температуры эта зависимость является практически линейной и описывается формулой:

$R = R_0(1 + \alpha \Delta t)$

где $R_0$ – сопротивление при начальной температуре, $R$ – сопротивление при изменении температуры на $\Delta t$, а $\alpha$ – температурный коэффициент сопротивления, который является характеристикой материала.

Ответ: Сопротивление проводника зависит от материала (удельного сопротивления $\rho$), его длины ($l$) и площади поперечного сечения ($S$). Да, сопротивление проводника зависит от температуры. У металлов с ростом температуры сопротивление увеличивается. Это объясняется тем, что при нагревании усиливаются колебания ионов в кристаллической решетке, что приводит к более частым столкновениям с ними электронов и, как следствие, к увеличению сопротивления потоку тока.