Закон Ома. Сопротивление проводников

Для каждого проводника существует зависимость между напряжением, приложенным к его концам, и силой тока i в нем: i=f(u). Для металлических проводников эта зависимость прямо пропорциональная:

(17.7)

Этот закон называют законом Ома. Величина R называется электрическим сопротивлением проводника. В СИ единица сопротивления 1 Ом – сопротивление проводника, в котором при напряжении 1В течет ток 1А:1Ом=1В/1А. Величина сопротивления зависит от формы, размеров и материала проводника. Для цилиндрических проводников (проволоки)

(17.8)

где l - длина, S – сечение проволоки, r - удельное сопротивление.

Величина называется удельной электропроводностью. Из закона Ома легко получаются формулы для последовательного (Рис.17.2) и параллельного (Рис.17.3) соединения проводников.

R=R₁+R₂

Для большинства металлов сопротивление при нагревании увеличивается по закону , где r₀ - удельное сопротивление при 0⁰С, . Однако для ряда металлов при низких температурах (критическая температура Т_кр) сопротивление скачком падает до нуля. Это явление называют сверхпроводимостью (Камерлинг – Оинес, 1911 г.). Значение для разных металлов от 0,2 до 10 К.

Закон Ома (17.7) можно представить в другой форме, более удобной для решения физических задач о токах в проводящих средах.

Выделим небольшой объем проводника с током (Рис.17.4). Запишем для него закон Ома с учетом (17.8): . Т.к. - напряженность поля внутри проводника, то

(17.9)

Это соотношение называют дифференциальной формой закона Ома.

Дата добавления: 2014-01-06