Електричний опір: визначення

Електричний опір — це фізична величина, що характеризує протидію провідника або електричної ланцюга електричного струму.

Електричне опір визначається як коефіцієнт пропорційності R між напругою U і силою постійного струму I в законі Ома для ділянки ланцюга.

Одиниця опору називається омом (Ом) на честь німецького вченого Р. Ома, який ввів це поняття в фізику. Один ом (1 Ом) — опір такого провідника, в якому при напрузі 1 В сила струму дорівнює 1 А.

Питомий опір.

Опір однорідного провідника постійного перерізу залежить від матеріалу провідника, його довжини l і поперечного перерізу S і може бути визначено за формулою:

Електричний опір: визначення

де ρ – питомий опір речовини, з якої виготовлено провідник.

Питомий опір речовини — це фізична величина, що показує, яким опором володіє виготовлений з цієї речовини провідник одиничної довжини і одиничної площі поперечного перерізу.

З формули Електричний опір: визначення випливає, що

Електричний опір: визначення

Величина, зворотна ρ, називається питомою провідністю σ:

Електричний опір: визначення

Так як в СІ одиницею опору є 1 Ом. одиницею площі 1 м2, а одиницею довжини 1 м, то одиницею питомого опору в СІ буде 1 Ом·м2/м, або 1 Ом·м. Одиниця питомої провідності в СІ — Ом-1м-1.

На практиці площа перерізу тонких проводів часто виражають у квадратних міліметрах (мм2). У цьому випадку більш зручною одиницею питомого опору є Ом·мм2/м. Так як 1 мм2 = 0,000001 м2, 1 Ом·мм2/м = 10-6 Ом·м Метали володіють дуже малим питомим опором — порядку (1·10-2) Ом·мм2/м, діелектрики — в 1015-1020 великим.

Залежність опору від температури.

З підвищенням температури опір металів зростає. Однак існують сплави, опір яких майже не змінюється при підвищенні температури (наприклад, константан, манганін і ін). Опір же електролітів з підвищенням температури зменшується.

Температурним коефіцієнтом опору провідника називається відношення величини зміни опору провідника при нагріванні на 1 °С до величини його опору при 0 ° С:

Електричний опір: визначення

Залежність питомого опору провідників від температури виражається формулою:

Електричний опір: визначення

У загальному випадку α залежить від температури, але якщо інтервал температур невеликий, то температурний коефіцієнт можна вважати постійним. Для чистих металів α = (1/273)До-1. Для розчинів електролітів α < 0. Наприклад, для 10% розчину кухонної солі α = -0,02 К-1. Для константана (сплаву міді з нікелем) α = 10-5 К-1.

Залежність опору провідника від температури використовується в термометрах опору.

Посилання на основну публікацію