Номер 1, страница 146 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

1. Объясните, почему с ростом температуры сопротивление металлов возрастает?

1. Объясните, почему с ростом температуры сопротивление металлов возрастает?

Электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов. Эти электроны движутся в кристаллической решетке, которая состоит из положительно заряженных ионов. Электрическое сопротивление возникает вследствие столкновений свободных электронов с ионами, находящимися в узлах этой решетки.

Температура является мерой средней кинетической энергии частиц. При повышении температуры металла ионы в узлах кристаллической решетки начинают колебаться с большей амплитудой и частотой. Это усиливающееся тепловое движение ионов увеличивает вероятность их столкновения с движущимися электронами.

Частые столкновения мешают упорядоченному движению электронов, эффективно "тормозя" их поток. Чем больше столкновений, тем большее противодействие оказывается электрическому току, что и означает увеличение электрического сопротивления проводника.

Зависимость сопротивления от температуры для металлов в определенном диапазоне температур можно описать формулой: $R = R_0(1 + \alpha (T - T_0))$, где $R$ — сопротивление при температуре $T$, $R_0$ — сопротивление при начальной температуре $T_0$, а $\alpha$ — температурный коэффициент сопротивления, который для металлов является положительной величиной.

Ответ: С ростом температуры усиливаются тепловые колебания ионов в узлах кристаллической решетки металла. Это приводит к увеличению частоты столкновений свободных электронов, являющихся носителями тока, с ионами решетки, что и вызывает увеличение электрического сопротивления.