Номер 15.39, страница 74 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 15. Сила тока и напряжение. Закон Ома для участка цепи - номер 15.39, страница 74.

Условие.

15.39. Почему сопротивление различных проводников не одинаково?

Решение.

Решение

Электрическое сопротивление — это физическая величина, характеризующая свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока. Сопротивление различных проводников не одинаково, поскольку оно определяется тремя основными факторами:

1. Материал проводника. Основной характеристикой материала является его удельное электрическое сопротивление ($\rho$). Эта величина зависит от внутреннего строения вещества: типа кристаллической решётки, а также концентрации и подвижности свободных носителей заряда (например, электронов в металлах). Вещества с высокой концентрацией свободных носителей заряда и упорядоченной структурой (например, серебро, медь) имеют низкое удельное сопротивление, а вещества с меньшей концентрацией или более хаотичной структурой (например, сплав нихром) — высокое. Поэтому два проводника одинаковой формы и размеров, но из разных материалов, будут иметь разное сопротивление.

2. Геометрические размеры проводника. Сопротивление проводника ($\text{R}$) прямо пропорционально его длине ($\text{l}$) и обратно пропорционально площади его поперечного сечения ($\text{S}$). Эта зависимость описывается формулой:

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

Чем длиннее проводник, тем большее расстояние должны пройти заряды, преодолевая больше препятствий на своем пути, что увеличивает сопротивление. Чем больше площадь поперечного сечения (т.е. чем толще проводник), тем больше "каналов" для движения зарядов, что, наоборот, уменьшает общее сопротивление.

3. Температура. Для большинства металлических проводников сопротивление возрастает с повышением температуры. Это связано с тем, что при нагревании усиливаются колебания ионов в узлах кристаллической решётки, что увеличивает вероятность столкновения с ними свободных электронов и затрудняет их упорядоченное движение.

Таким образом, поскольку "различные проводники" могут отличаться материалом, длиной, толщиной или температурой, их электрическое сопротивление в общем случае будет разным.

Ответ: Сопротивление различных проводников не одинаково, потому что оно зависит от рода вещества (удельного сопротивления), из которого изготовлен проводник, от его геометрических размеров (длины и площади поперечного сечения), а также от его температуры. Разные проводники обычно отличаются по одному или нескольким из этих параметров.