Номер 3, страница 92, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

3. При повышении температуры сопротивление металлов растет. Объясните причину такой зависимости.

3. Электрическое сопротивление в металлах возникает из-за того, что упорядоченному движению свободных электронов под действием электрического поля мешают столкновения с ионами, расположенными в узлах кристаллической решетки.

При повышении температуры внутренняя энергия металла увеличивается. Эта энергия заставляет ионы в узлах кристаллической решетки совершать более интенсивные тепловые колебания, то есть они колеблются с большей частотой и, что более важно, с большей амплитудой. Увеличение амплитуды колебаний ионов означает, что они создают более значительные "помехи" на пути движущихся электронов.

В результате вероятность столкновения электрона с колеблющимся ионом решетки возрастает. Каждое такое столкновение приводит к рассеянию электрона: он теряет энергию, полученную от поля, и меняет направление движения. Чем чаще происходят столкновения, тем большее противодействие оказывается упорядоченному движению электронов. Макроскопически это проявляется как увеличение электрического сопротивления проводника.

Эта зависимость сопротивления $\text{R}$ от температуры $\text{T}$ для металлов в не очень широком диапазоне температур близка к линейной и может быть описана формулой: $R = R_0(1 + \alpha (T - T_0))$, где $R_0$ — сопротивление при начальной температуре $T_0$, а $\alpha$ — температурный коэффициент сопротивления, который для чистых металлов является положительной величиной.

Ответ: При повышении температуры увеличивается амплитуда тепловых колебаний ионов в узлах кристаллической решетки металла. Это приводит к более частым столкновениям свободных электронов с ионами, что затрудняет их упорядоченное движение и, следовательно, увеличивает электрическое сопротивление.