Номер 3, страница 120 - гдз по физике 8 класс учебник Изергин

Глава III. Постоянный электрический ток. Параграф 19. Электрическое сопротивление проводника - номер 3, страница 120.

Условие.

3. Как сопротивление проводника зависит от площади его поперечного сечения? Объясните причину такой зависимости.

Решение.

Решение

Сопротивление проводника зависит от площади его поперечного сечения обратно пропорционально. Эта зависимость выражается формулой:

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

где $\text{R}$ — электрическое сопротивление, $\rho$ (ро) — удельное электрическое сопротивление материала, $\text{l}$ — длина проводника, а $\text{S}$ — площадь его поперечного сечения.

Из формулы видно, что при увеличении площади поперечного сечения $\text{S}$ (т.е. чем толще проводник), сопротивление $\text{R}$ уменьшается. И наоборот, при уменьшении площади сечения (т.е. чем тоньше проводник), его сопротивление увеличивается.

Причину такой зависимости можно объяснить, рассмотрев движение носителей заряда (электронов в металлах). Электрическое сопротивление возникает вследствие столкновений движущихся электронов с ионами кристаллической решётки проводника. Площадь поперечного сечения можно представить как ширину «канала» для потока электронов. Чем шире этот канал (больше площадь $\text{S}$), тем большее количество электронов может одновременно проходить через любое сечение проводника. Это подобно движению потока воды в трубе: чем шире труба, тем меньше сопротивление она оказывает потоку. Таким образом, в более толстом проводнике создаются более свободные условия для движения зарядов, что и приводит к уменьшению электрического сопротивления.

Ответ: Сопротивление проводника обратно пропорционально площади его поперечного сечения. При увеличении площади сечения сопротивление уменьшается, а при её уменьшении — увеличивается. Это объясняется тем, что в проводнике с большей площадью поперечного сечения существует больше путей для движения носителей заряда, что уменьшает общее препятствие для прохождения электрического тока.