Номер 2, страница 148 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 9. Электрический ток в металлах. Закон Ома для участка электрической цепи. Параграф 40. Электрическое сопротивление. Вопросы - номер 2, страница 148.

Условие.

2. От каких физических величин зависит электрическое сопротивление металлического проводника?

Решение.

2. Решение

Электрическое сопротивление ($\text{R}$) металлического проводника — это физическая величина, которая характеризует его свойство противодействовать прохождению электрического тока. Сопротивление зависит от нескольких основных физических величин:

1. Материал проводника. Каждый материал имеет свою внутреннюю характеристику, называемую удельным электрическим сопротивлением ($\rho$). Она показывает, насколько хорошо или плохо материал проводит ток. Например, у меди удельное сопротивление низкое, а у нихрома — высокое. Сопротивление проводника прямо пропорционально удельному сопротивлению его материала.

2. Длина проводника ($\text{l}$). Сопротивление прямо пропорционально длине проводника. Чем длиннее проводник, тем больше препятствий на своем пути встречают заряженные частицы (электроны), и, следовательно, тем выше сопротивление. $R \sim l$.

3. Площадь поперечного сечения ($\text{S}$). Сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника. Чем толще провод, тем больше "путей" для движения электронов, и тем меньше общее сопротивление. $R \sim 1/S$.

Эти три зависимости объединяются в формулу для расчета сопротивления проводника:

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

где $\text{R}$ – сопротивление (в Омах, Ом), $\rho$ – удельное сопротивление материала (в Ом·м), $\text{l}$ – длина проводника (в метрах, м), $\text{S}$ – площадь поперечного сечения (в квадратных метрах, м²).

4. Температура ($\text{t}$). Для большинства металлов электрическое сопротивление увеличивается с ростом температуры. Это происходит потому, что при нагревании ионы кристаллической решетки металла начинают колебаться сильнее, что приводит к более частым столкновениям с ними электронов, переносящих заряд. Эта зависимость описывается формулой:

$R = R_0 (1 + \alpha (t - t_0))$

где $\text{R}$ – сопротивление при температуре $\text{t}$, $R_0$ – сопротивление при начальной температуре $t_0$ (обычно 0 °C или 20 °C), а $\alpha$ – температурный коэффициент сопротивления, который является характеристикой материала.

Ответ: Электрическое сопротивление металлического проводника зависит от:
1. рода вещества (удельного сопротивления материала);
2. длины проводника;
3. площади поперечного сечения проводника;
4. температуры проводника.