Ответьте на вопросы, страница 159 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

Ответьте на вопросы

1. Почему сопротивления различных проводников отличаются?

2. Почему увеличение длины проволоки приводит к увеличению сопротивления, а увеличение толщины – к уменьшению?

1. Сопротивление проводника является мерой его противодействия протеканию электрического тока. Это свойство напрямую зависит от внутреннего строения вещества. В металлах носителями тока являются свободные электроны, которые при своем движении хаотично сталкиваются с ионами, находящимися в узлах кристаллической решётки. Различные материалы, такие как медь, алюминий или железо, обладают уникальными кристаллическими решётками и разной концентрацией свободных электронов. Эти различия приводят к тому, что частота и интенсивность столкновений электронов с ионами в разных веществах неодинаковы. Для количественной характеристики этого свойства введена физическая величина — удельное электрическое сопротивление ($\rho$). Так как у разных материалов значение $\rho$ различно, то и общее сопротивление проводников из этих материалов будет отличаться, даже при одинаковых геометрических размерах.

Ответ: Сопротивления различных проводников отличаются, потому что они сделаны из материалов с разным удельным электрическим сопротивлением, которое, в свою очередь, зависит от внутреннего строения вещества: типа его кристаллической решётки и концентрации свободных носителей заряда.

2. Зависимость сопротивления проводника от его длины и толщины можно объяснить с помощью формулы для расчёта сопротивления: $R = \rho \frac{L}{S}$, где $R$ — сопротивление, $\rho$ — удельное сопротивление материала, $L$ — длина проводника, а $S$ — площадь его поперечного сечения (толщина).

Из этой формулы следует, что сопротивление $R$ прямо пропорционально длине $L$. Когда мы увеличиваем длину проволоки, электронам необходимо пройти более длинный путь. На этом пути они испытают большее количество столкновений с ионами кристаллической решётки, что создаёт большее препятствие для их направленного движения. Следовательно, общее сопротивление проводника возрастает.

В то же время, сопротивление $R$ обратно пропорционально площади поперечного сечения $S$. Увеличение толщины проволоки означает увеличение площади $S$. Это можно представить как расширение русла реки или добавление полос на шоссе: чем больше площадь сечения, тем больше "путей" доступно для одновременного движения заряженных частиц. Увеличение числа путей для тока приводит к уменьшению общего сопротивления его потоку.

Ответ: Увеличение длины проволоки увеличивает путь, который должны пройти заряды, и, соответственно, количество препятствий на их пути, что ведёт к росту сопротивления. Увеличение толщины (площади поперечного сечения) предоставляет больше параллельных путей для движения зарядов, облегчая прохождение тока и, следовательно, уменьшая сопротивление.