Формула для сопротивления: Удельное сопротивление. Реостаты — урок. Физика, 8 класс.

{2} \rho \frac{d l}{S}(1)$$

называют сопротивлением участка цепи между сечениями 1 и 2. В выражении (1) имеем
$\rho$ – удельное сопротивление проводника,
S – площадь поперечного сечения проводника, dl — элемент длины проводника.

Если проводник является однородным ($\rho$=const) и имеет форму цилиндра (S=const), то формула (1) может быть представлена как:

$$R=\rho \frac{l}{S}(2)$$

где l – длина участка рассматриваемого проводника.

Надо отметить, что удельное сопротивление проводника ($\rho$) –
это сопротивление проводника единичной длины с поперечным сечением равным единице. Или иначе говорят, что удельное сопротивление
вещества – это сопротивление куба с ребром 1 м изготовленного из рассматриваемого вещества, которое выражено в Ом, при токе,
который параллелен ребру куба. Величина обратная удельному сопротивлению:

$$\sigma=\frac{1}{\rho}(3)$$

называется удельной проводимостью. {B}=\frac{\rho}{4 \pi} \cdot \frac{B-A}{B \cdot A}$$

Ответ. $R=\frac{\rho}{4 \pi} \cdot \frac{B-A}{B \cdot A}$

236

проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности

Мы помогли уже 4 396 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!

Пример

Задание. Какое количество витков проволоки (n) (удельное сопротивление ее равно
$\rho$=100 мк Ом•м, диаметр d=1 см) требуется накрутить
на фарфоровый цилиндр, имеющий радиус A=1 см, для того чтобы получить сопротивление R=8 Ом?

Решение. Основой для решения задачи будет формула для сопротивления вида:

$$R=\rho \frac{l}{S}(2.1)$$

Длину одного витка проволоки можно вычислить как:

$$l_{1}=2 \pi \cdot A(2.2)$$

Следовательно, длина всей проволоки (l) равна:

$$l=n \cdot 2 \pi \cdot A(2. {-2}}=100$$

Ответ. n=100

Читать дальше: Формула внутренней энергии.

что это такое, формула, как измерять

Электрическое сопротивление характеризует свойство проводника оказывать противодействие направленному движению заряженных частиц.

Влияние электрического сопротивления на электрический ток можно представить следующим образом:

  • Движение свободных носителей электрического заряда внутри проводника приводит к тому, что свободные носители заряда сталкиваются с атомами и нарушают их поток.
  • Этот эффект называется сопротивлением, которое обладает свойством ограничивать электрический ток в электрической цепи.
  • Столкновение носителей электрического заряда с атомами также имеет тепловой эффект. Соответствующий элемент электрической цепи становится теплым или даже горячим. Если он перегреется, он может выйти из строя.

Электрическое сопротивление говорит о том, какое напряжение U необходимо, чтобы заставить электрический ток определенной силы тока I протекать через проводник. В физике для обозначения электрического сопротивления в формуле используется прописная буква R (от английского слова “Resistor” или “Resistance”).

Аналогия с потоком воды

Когда речь идет об электрическом сопротивлении в физике, необходимо различать два случая:

  1. Электрические сопротивления как элементы электрической цепи (см. пример на рисунке 2). То есть, если вы называете элемент в электротехнике резистором, то вы имеете в виду конкретный элемент, предназначенный для целей ограничения протекания электрического тока в электрической цепи.
  2. Электрическое сопротивление как физическая величина. Вы также можете спросить, насколько сильно тот или иной элемент препятствует протеканию электрического тока или вообще как можно рассчитать электрическое сопротивление. Здесь вы говорите об электрическом сопротивлении как о физической величине.

Примечание. Резистор – это прибор с постоянным сопротивлением. Если необходимо регулировать силу тока в электрической цепи, то используют для этой цели реостаты – приборы с переменным сопротивлением. В составе реостата имеется подвижный контакт, при помощи которого изменяется длина участка, включённого в цепь. Реостат используется, например, в регуляторах громкости радиоприёмников.

Вы можете проиллюстрировать работу резистора как элемента (т.е. случай 1) с помощью модели протекания воды в трубе.

Если представить поток электрического тока как поток воды через трубу, то резистор, имеющий электрическое сопротивление R, выполняет функцию сужения трубы. Сужение в трубе препятствует потоку воды, подобно тому, как резистор препятствует потоку электрического тока. Если вы сильнее сузите трубу, то сопротивление потоку воды увеличится. Тем самым труба будет больше препятствовать потоку воды.

Рис. 1. Суть электрического сопротивления на примере модели протекания воды в трубе

Формулы для определения электрического сопротивления

Согласно закона Ома для участка электрической цепи следует, что если вы измеряете напряжение U на проводнике и через него течет ток силой I, то проводник имеет электрическое сопротивление R, равное U, деленное на I, т. е. R = U / I. Единицей измерения электрического сопротивления в СИ является Ом, которая названа в честь немецкого физика Георга Симона Ома. То есть, 1 Ом – это сопротивление проводника, в котором при напряжении 1 В проходит ток силой 1 А. Поэтому, иногда, электрическое сопротивление ещё могут называть “омическим сопротивлением”.

Рис. 2. Определение электрического сопротивления

Для очень малых или очень больших сопротивлений используются такие дополнения, как милли-, кило- или мегаом. Применяются следующие отношения:

  • 1 Миллиом = 1 мОм = 1*10-3 Ом;
  • 1 Килоом = 1 кОм = 1*103 Ом;
  • 1 Мегаом = 1 МОм = 1*106 Ом.

Интересный факт! Электрическое сопротивление человеческого тела может изменяться от 20000 Ом до 1800 Ом.

Также вы можете рассчитать электрическое сопротивление проводников с помощью их геометрических характеристик. Формула для этого следующая (см. также рисунок 3):

R = (ρ * l) / S, где

  • R – электрическое сопротивление проводника;
  • l – длина проводника;
  • S – площадь поперечного сечения проводника;
  • ρ – удельное сопротивление вещества проводника (выбирается по таблицам).

Рис. 3. Электрическое сопротивление проводника

Другими словами, чем тоньше и длиннее проводник, тем больше его сопротивление электрическому току. Весомое значение имеет также материал, из которого изготовлен проводник.

Как измерять электрического сопротивление?

Для измерения электрического сопротивления необходимо придерживаться следующих правил:

  • Измерение проводить нужно параллельно элементу электрического цепи;
  • Элемент должен быть обесточен;
  • Элемент не должен быть подключен к электрической цепи;
  • Измерение имеет смысл только для обычного резистора.

Значение омического сопротивления лучше всего определять с помощью цифрового мультиметра, чтобы избежать ошибок и неточностей в показаниях.

При измерении с помощью измерительного прибора измеряемый элемент не должен быть подключен к источнику напряжения во время измерения. Измеряемый элемент должен быть отпаян от электрической цепи, по крайней мере, с одной стороны. В противном случае расположенные параллельно элементы будут влиять на результат измерения.

Формула электрического сопротивления — GeeksforGeeks

Когда к любому проводнику прикладывается напряжение, электрические заряды начинают течь по проводнику, и скорость потока заряда называется током. Свойство материалов, которое измеряет количество протекающего через них заряда, известно как электрическое сопротивление, а также на основании которого материалы классифицируются как хорошие или плохие проводники электричества.

Электрическое сопротивление

Электрическое сопротивление является свойством использования, мы выделяем тепло и имеем различные применения в нашей повседневной жизни.

Электрическое сопротивление: Свойство электрического проводника противодействовать (сопротивляться) потоку электрического тока известно как электрическое сопротивление . Все материалы имеют собственное электрическое сопротивление. Он представлен R , а его единица СИ равна Ом Ω (греческая буква Омега)

Георг Симон Ом был немецким физиком, который вывел закон, известный как закон Ома, а также дает связь между током, напряжением и сопротивление. Согласно закону Ома, ток, протекающий по проводнику, прямо пропорционален разности потенциалов на нем.

V ∝ I

или

V = IR

Следовательно, из вышеуказанных уравнений мы получаем отношение:

R = V/I

Где

  • V является разность потенциалов на проводнике (в вольтах),
  • I — ток через проводник (в амперах), а
  • R — константа пропорциональности, называемая сопротивлением (в омах).

Удельное электрическое сопротивление (удельное сопротивление)

Удельное электрическое сопротивление или удельное сопротивление — это фундаментальное свойство материала, которое измеряет, насколько сильно он сопротивляется электрическому току. Низкое удельное сопротивление указывает на то, что материал легко пропускает электрический ток. Удельное сопротивление определяется как сопротивление, предлагаемое материалом на единицу длины для единицы поперечного сечения, и обратно пропорционально сопротивлению.

  • Удельное сопротивление обычно обозначается греческой буквой ρ (ро).
  • Единицей удельного электрического сопротивления в системе СИ является ом-метр (Ом-м) или мОм.

Математически, удельное сопротивление определяется как

ρ = (R × A)/L

или

R = (ρ × L)/A

, где

  • R — сопротивление. ,
  • L — длина,
  • A — площадь поперечного сечения проводника.

Из приведенного выше соотношения видно, что сопротивление проводника зависит от следующих факторов:

  1. Площадь поперечного сечения проводника
  2. Длина проводника
  3. Материал проводника
  4. Температура проводящего материала

Материалы с низким значением удельного электрического сопротивления очень хорошо проводят электричество, являются проводниками и изоляторами будет иметь более высокое значение удельного сопротивления, чем у проводников. Некоторые материалы и их стандартное удельное сопротивление (сопротивление) при 20° C:

Material

Resistivity (in Ω-m) 

Aluminium

2.8 × 10 -8

Copper

1,7 × 10 -8

Gold

2,4 × 10 -8

(GRAPTIT0010

1 × 10 -5

Germanium

4.6 × 10 -1

Iron

1.0 × 10 — 7

Lead

1.9 × 10 -7

Nichrome

1. 1 × 10 -6

Silver

1,6 × 10 -8

.

  • R = (ρ×L)/A

    • где R — сопротивление, V — напряжение, I — ток, ρ — удельное сопротивление, L — длина, а A — поперечное сечение площадь проводника.

    Примеры задач на электрическое сопротивление

    Задача 1. Каково сопротивление цепи, в которой приложено напряжение 12 В, а через нее протекает ток 4 А?

    Решение:

    В соответствии с соотношением:

    V = IR

    или

    R = V/I

    Следовательно,

    R = 12 В/4 A

    R = 3 ω,

    R = 12 В/4 A

    R = 3 ω.

    Задача 2: Какой ток протекает в цепи, в которой приложенное напряжение равно 12 В, а сопротивление проводника равно 3 Ом?

    Решение:

    В соответствии с соотношением:

    V = IR

    или

    I = V/R

    Это подразумевает,

    I = 12 V/3 T

    I = 4 A

    Задача 3. Какое напряжение приложено к цепи, в которой ток, проходящий через проводник, равен 4 А, а сопротивление проводника равно 3 Ом?

    Решение:

    Согласно соотношению:

    В = IR

    Следовательно,

    В = 4 А × 3 Ом

    В = 12 В

    секция 10 -6 м 2 . Удельное сопротивление меди 1,7·10 -8 Ом·м.

    Решение:

    По формуле

    R = (ρ×L)/A

    R = (1,7 x 10 -8 Ом·м) × 4 м 92 -6 0126 2

    R = 6,8×10 -2 Ом

    Задача 5. Медный провод длиной 4 м и сечением 10 а902 -6 м 6,8×10 -2 Ом. Вычислите удельное сопротивление меди.

    Решение:

    Использование Формулы

    ρ = (R × A) / L

    ρ = (6,8 × 10 -2 ) × 10 -6 /4

    ρ = 1. 76 -6 /4

    ρ = 1.7 × 10 -8 Ом·м.

    Электрическая формула для расчета сопротивления – Курсы электротехники eeSasha

    Теги: Цепи постоянного тока, Формулы, Сопротивление, Студенческие ошибки