Номер 525, страница 83 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электрические явления. Закон Ома для участка цепи - номер 525, страница 83.

Условие.

525. Металлический провод, включённый в цепь последовательно с амперметром, подогрели на спиртовой горелке. Амперметр показал при этом уменьшение силы тока. На основании этого опыта какой можно сделать вывод о том, как изменяется электрическое сопротивление металлов при изменении температуры?

Решение.

Решение

Связь между силой тока $\text{I}$, напряжением $\text{U}$ и сопротивлением $\text{R}$ для участка цепи описывается законом Ома:

$I = \frac{U}{R}$

В рассматриваемом опыте металлический провод включен в электрическую цепь, подключенную к источнику питания. Можно считать, что напряжение $\text{U}$, создаваемое источником, остается постоянным в течение всего эксперимента. Сила тока в цепи измеряется амперметром.

По условию, при нагревании металлического провода на спиртовой горелке его температура увеличивается. В этот же момент амперметр фиксирует уменьшение силы тока $\text{I}$ в цепи.

Из формулы закона Ома видно, что сила тока $\text{I}$ и сопротивление $\text{R}$ находятся в обратно пропорциональной зависимости. Следовательно, если при постоянном напряжении $\text{U}$ сила тока $\text{I}$ уменьшается, это означает, что общее сопротивление цепи $\text{R}$ увеличилось. Так как единственным изменяющимся элементом в цепи был нагреваемый провод, то именно его сопротивление и возросло.

Таким образом, можно сделать следующий вывод: при увеличении температуры электрическое сопротивление металлов увеличивается. На микроскопическом уровне это объясняется тем, что при нагревании ионы в узлах кристаллической решётки металла начинают колебаться с большей амплитудой, что приводит к более частым столкновениям с ними свободных электронов, создающих ток. Это затрудняет упорядоченное движение электронов и, как следствие, увеличивает сопротивление материала.

Ответ: На основании этого опыта можно сделать вывод, что электрическое сопротивление металлов увеличивается при повышении их температуры.