Лекция законы постоянного тока
Закон Ома. Сопротивление проводников
жүктеу/скачать 0,75 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 7.1.3 Зависимость сопротивления проводника от температуры
| 7.1.2 Закон Ома. Сопротивление проводников
Ом установил (1827 г) что при постоянной температуре сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению проводника R. Закон Ома для однородного участка цепи (содержащего источника тока):
I = U/R
(3.76)
Сопротивление проводников зависит от размеров, формы и материала проводника. Сопротивление цилиндрического проводника длиной l и площадью поперечного сечения S:
R l S ,
(3.77) где
- удельное электрическое сопротивление
l . Так как R = U/I , то единица сопротивления 1 Ом = 1 А В . Единица удельного сопротивления 1 Ом . м. Наименьшим удельным сопротивление обладают серебро (1,6 . 10 -8 Ом . м) и медь (1,7 . 10
Ом . м). На практике, наряду с медными применяются алюминиевые провода ( = 2,6 . 10 -8 Ом . м). Величина, обратная сопротивлению проводника, называется электрической проводимостью.
Единица проводимости Ом -1 , она называется Сименсом (См). Закон Ома можно представить в дифференциальной форме:
U S I 1 ,
где величина, обратная удельному сопротивлению
называется удельной электрической проводимостью вещества проводника. Ее единица Сименс на метр (См/м) Так как U/l =E, j= , то закон Ома в дифференциальной форме имеет вид:
E j
(3.78)
7.1.3 Зависимость сопротивления проводника от температуры
В первом приближении зависимость удельного сопротивления от температуры является линейной: ) 1 ( 0
(3.79) ) 1 ( 0
R R
(3.80) где и 0 , R и R 0 - соответственно удельные сопротивления и сопротивления при t 0 C и 0 0 С, - температурный коэффициент сопротивления, для чистых металлов при не очень низких температурах близкий к 1/273 К -1 . Учитывая это можно записать :
0
где Т – температура по шкале Кельвина. Качественный характер зависимости сопротивления металлов от температуры представлен на рис.3.18 Сопротивление многих металлов ( Al, Pb, Zn и др.) при очень низких температурах, называемых критическими, скачком падает до нуля, т.е. металл становится абсолютным проводником. Явление сверхпроводимости впервые было обнаружено в 1911 г Г.Камерлинг-Оннесом для ртути. Критическая температура для металлов составляет 1-20 К, а для некоторых керамических материалов Т кр достигает 100К и выше; для них наблюдается высокотемпературная сверхпроводимость. Очень сильное магнитное поле разрушает сверхпроводящее состояние. Такое поле может быть создано током в самом сверхпроводнике. Поэтому, для
каждого сверхпроводника существует критическое значение силы тока, превзойти которое, не нарушая сверхпроводящего состояния, нельзя. На
зависимости
электрического сопротивления металлов от температуры основано действие термометров сопротивления, которые позволяют измерять температуру с точностью до 0,003К.Термометры сопротивления, в которых используются Рисунок 3.18
полупроводники, называются термисторами. Они позволяют измерять температуру с точностью до миллионных долей градуса.
жүктеу/скачать 0,75 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|