Реферат на тему:
Классическая электродинамика | ||||||
Электричество · Магнетизм
| ||||||
См. также «Физический портал» |
Электри́ческое сопротивле́ние — скалярная физическая величина, характеризующая свойства проводника и равная отношению напряжения на концах проводника к силе электрического тока, протекающего по нему.[1] Размерность электрического сопротивления dir R = L2MT−3I−2. Сопротивление для цепей переменного тока и для переменных электромагнитных полей описывается понятиями Импеданс и Волновое сопротивление. Сопротивлением (резистором) также называют радиодеталь, оказывающую электрическое сопротивление току.
В международной системе единиц (СИ) единицей сопротивления является Ом (Ω, Ом). В системе СГС единица сопротивления не имеет специального названия. Сопротивление (часто обозначается буквой R или r) считается, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника; её можно рассчитать как
где
R — сопротивление; U — разность электрических потенциалов на концах проводника, измеряется в вольтах; I — ток, протекающий между концами проводника под действием разности потенциалов, измеряется в амперах.Обратной величиной по отношению к сопротивлению является электропроводность, единицей измерения которой в системе СИ служит сименс (1 См = 1 Ом−1).
Высокая электропроводность металлов связана с тем, что в них имеется большое количество носителей тока — электронов проводимости, образующихся из валентных электронов атомов металла, которые не принадлежат определённому атому. Электрический ток в металле возникает под действием внешнего электрического поля, которое вызывает упорядоченное движение электронов. Движущиеся под действием поля электроны рассеиваются на неоднородностях ионной решётки (на примесях, дефектах решётки, а также нарушениях периодической структуры, связанной с тепловыми колебаниями ионов). При этом электроны теряют импульс, а энергия их движения преобразуются во внутреннюю энергию кристаллической решётки, что и приводит к нагреванию проводника при прохождении по нему электрического тока.
В других средах (полупроводниках, диэлектриках, электролитах, неполярных жидкостях, газах и т. д.) в зависимости от природы носителей заряда физическая причина сопротивления может быть иной. Линейная зависимость, выраженная законом Ома, соблюдается не во всех случаях.
Сопротивление проводника при прочих равных условиях зависит от его геометрии и от удельного электрического сопротивления материала, из которого он состоит.
Сопротивление однородного проводника постоянного сечения зависит от свойств вещества проводника, его длины, сечения и вычисляется по формуле:
где ρ — удельное сопротивление вещества проводника, l — длина проводника, а S — площадь сечения.Сопротивление однородного проводника также зависит от температуры.
Удельное сопротивление — скалярная физическая величина, численно равная сопротивлению однородного цилиндрического проводника единичной длины и единичной площади.
Сопротивление металлов снижается при понижении температуры; при температурах порядка нескольких кельвинов сопротивление большинства металлов и сплавов стремится или становится равным нулю (эффект сверхпроводимости). Напротив, сопротивление полупроводников и изоляторов при снижении температуры растёт. Сопротивление также меняется по мере увеличения тока/напряжения, протекающего через проводник/полупроводник.
wreferat.baza-referat.ru
Реферат на тему:
Удельное электрическое сопротивление, или просто удельное сопротивление вещества характеризует его способность проводить электрический ток.
Единица измерения удельного сопротивления в СИ — Ом·м; также измеряется в Ом·см и Ом·мм²/м. Физический смысл удельного сопротивления в СИ: сопротивление однородного куска проводника длиной 1 м и площадью токоведущего сечения 1 м².
В технике часто применяется в миллион раз меньшая производная единица: Ом·мм²/м, равная 10−6 от 1 Ом·м: 1 Ом·м = 1×106 Ом·мм²/м. Физический смысл удельного сопротивления в технике: сопротивление однородного куска проводника длиной 1 м и площадью токоведущего сечения 1 кв.мм.
Величина удельного сопротивления обозначается символом ρ (ро).
Сопротивление проводника с удельным сопротивлением ρ, длиной l и площадью сечения S может быть рассчитано по формуле: [1]
Удельное сопротивление можно определить также для неоднородного материала, свойства которого меняются от точки к точке. В этом случае оно является не константой, а скалярной функцией — коэффициентом, связывающим напряжённость электрического поля и плотность тока в данной точке
Эта формула справедлива для неоднородного, но изотропного вещества. Вещество может быть и анизотропно (большинство кристаллов, намагниченная плазма и т. д.), то есть его свойства зависят от направления (вообще говоря, в нём векторы тока и напряжённости электрического поля в данной точке не сонаправлены). В этом случае удельное сопротивление является зависящим от координат тензором второго ранга:
|
|
|
Значения даны при температуре t = 20° C. Сопротивления сплавов зависят от их точного состава и могут варьироваться.
Категории: Электричество, Физические величины.
Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike.wreferat.baza-referat.ru
Новые рефераты:
Количество просмотров публикации СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ - 37
Наименование параметра | Значение |
Тема статьи: | СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ |
Рубрика (тематическая категория) | Металлы и Сварка |
Направленному движению электронов (электрическому току) мешают хаотически двигающиеся молекулы и атомы проводника, что приводит к искривлению пути электронов и уменьшает скорость их передвижения. Следовательно, электрический ток, проходя по проводнику, всегда испытывает со стороны проводника препятствие своему прохождению. Это препятствие принято называть электрическим сопротивлением проводника и обозначается латинской буквой R. На схемах электрическое сопротивление обозначается так, как показано на рис. 5,а.
Чем длиннее проводник и чем меньше его сечение, тем большее сопротивление току он создает. Короткие проводники большого сечения имеют малое сопротивление. Сопротивление проводника зависит также от материала, из которого он сделан. Два проводника одинаковой длины и поперечного сечения, но изготовленные из разных материалов, будут по-разному проводить электрический ток. Сопротивление проводника также зависит от его температуры. С повышением температуры сопротивление металлов увеличивается. Исключение составляют специальные металлические сплавы (манганин, константан, никелин и др.), сопротивление которых почти не меняется с изменением температуры. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, установлено, что сопротивление проводника зависит от его длины, поперечного сечения, материала, из которого он сделан, и температуры. Характеристикой способности различных материалов проводить электрический ток служит их удельное сопротивление, обозначаемое греческой буквой р (ро) и выражаемое в омах.
Удельным сопротивлением какого-либо материала принято называть сопротивление проводника, сделанного из этого материала и имеющего длину 1 м, а поперечное сечение 1 мм2 при температуре 20° С. Удельное сопротивление различных материалов различно; оно определяется опытным путем и приводится в справочных таблицах. Сопротивление любого проводника можно определить расчетным путем по формуле:
где R — сопротивление проводника, ом\
р —удельное сопротивление проводника;
I — длина проводника в метрах; 5 —сечение проводника, мм2.
Мощность и работа тока |
СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ - понятие и виды. Классификация и особенности категории "СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ" 2014, 2015.
Ом в 1827 г. экспериментально установил закон, согласно которого сила постоянного тока, текущему по однородному (в смысле отсутствия сторонних сил – сил не электростатической природы) металлическому проводнику, пропорциональна падению напряжения на проводнике: (2.12) ... [читать подробнее].
Ом в 1827 г. экспериментально установил закон, согласно которого сила постоянного тока, текущему по однородному (в смысле отсутствия сторонних сил – сил не электростатической природы) металлическому проводнику, пропорциональна падению напряжения на проводнике: (2.12) ... [читать подробнее].
Немецкий физик Г.Ом (1787-1854) экспериментально установил, что сила тока , текущая по однородному металлическому проводнику ( то есть проводнику в котором не действуют сторонние силы), пропорциональна напряжению на концах проводника , (1) - электрическое сопротивление... [читать подробнее].
Немецкий физик Г. Ом (1787—1854) экспериментально установил, что сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику (т. е. проводнику, в котором не действуют сторонние силы), пропорциональна напряжению Uна концах проводника: I=U/R, (98.1) где R — электрическое... [читать подробнее].
Немецкий физик Г. Ом экспериментально установил, что сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику в отсутствие сторонних сил, пропорциональна напряжению U на концах проводника: (1) где R — электрическое сопротивление проводника. Закон Ома,... [читать подробнее].
Электрический ток. Плотность тока, сила тока. Закон сохранения заряда, его интегральная и дифференциальная формулировки. Дифференциальная форма закона Ома. Отсутствие внутри проводника объемных зарядов, электрическое поле внутри проводника. Работа и мощность тока.... [читать подробнее].
Вопрос сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику, т.е. проводнику, в котором не действуют сторонние силы, пропорциональна напряжению U на концах проводника. , (2.7) Уравнение выражает з а к о н О м а д л я у ч а с т к а ц е п и (не содержащего... [читать подробнее].
Немецкий ученый Ом экспериментально установил, что сила тока I, текущего по проводнику, прямо пропорциональна напряжению U на концах его и обратно пропорциональна некоторой величине R, называемой сопротивлением. Сопротивление проводника зависит от его физических свойств... [читать подробнее].
referatwork.ru
Разделы: Физика, Конкурс «Презентация к уроку»
Загрузить презентацию (4,6 МБ)
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
(Слайдя 1)
Цель: создать условия для формирования у обучающихся представления об электрическом сопротивлении, его зависимости от разных величин через проведение фронтальных экспериментальных заданий и демонстрацию интерактивной модели электрического тока в металлах.
Задачи:
Тип урока: урок изучения нового материала.
Вид урока: смешанный.
Оборудование:
ХОД УРОКА
1. Организационный момент
2. Актуализация знаний
Составьте тексты из фраз А, Б, В (слайд 2)
А | Б | В | |
1. | Сила тока равна… | …отношению работы тока на данном участке… | …к электрическому заряду, прошедшему по участку. |
2. | Напряжение равно… | …отношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника… | …ко времени прохождения заряда |
3. | Амперметр включают в цепь… | …параллельно участку цепи | Единицы измерения – В |
4. | Вольтметр включают в цепь… | …последовательно с потребителем. | Единицы измерения – А |
Код ответов (Слайд 3)
1А,2Б, 2В2А, 1Б, 1В3А, 4Б, 4В4А, 3Б, 3В
– К каким точкам нужно подключить ВОЛЬТМЕТР, чтобы измерить напряжение на резисторе (Слайд 3, по щелчку) Ответ – CD (Слайд 3, по щелчку)
3. Инструктаж по технике безопасности.
– Как называется такое соединение? (Зажимы вольтметра присоединяют к тем точкам цепи, между которыми надо измерить напряжение, такое включение называется параллельным.) – Как включают амперметр в цепь? (Амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором измеряют.) – Что обязательно следует учитывать при включении амперметра и вольтметра? (Соблюдать полярность приборов и источника питания.)
4. Сообщение темы и цели урока.
– Сегодня на уроке мы будем изучать новую физическую величину Электрическое сопротивление (Слайд 4) Наша цель: выяснить в чем причина сопротивления от каких величин зависит
5. Изучение нового материала
План изложения нового материала (Слайд 4)
1. Демонстрация опыта:
– Проведем эксперимент (слайд 5), цель которого – показать, что сила тока в проводнике зависит не только от напряжения, но и от свойств самого проводника. Собираем электрическую цепь из источника тока и медной проволочки на колодке, выключателя, амперметра и вольтметра, реостата. Замыкаем цепь и записываем показания амперметра и вольтметра. Будем менять силу тока в цепи и измерять напряжение на участке, где включен резистор. Сделаем эти измерения с тремя резисторами. Вместо медной проволоки включаем железную такой же длины и сечения. Сила тока в цепи уменьшается. Если же включить никелиновую проволочку, то сила тока опять уменьшается. Вольтметр же при подключении к концам этих проволочек показывает одинаковое напряжение. (Слайд 6)
Вывод: сила тока в цепи зависит от свойств проводников, включенных в цепь. Для всех трех случаев найдем отношение напряжения к силе тока. (Слайд 6, по щелчку) В каждом из случаев напряжение прямо пропорционально силе тока: U ~ I. Коэффициент пропорциональности – это из области математики. А какое отношение эти числа 1, 2, 4 имеют к природе к току, к напряжению?
– Вы видели, что сила тока и напряжение менялись, а коэффициент пропорциональности оставался неизменным. Он изменялся только тогда, когда мы заменяли проводник.
Вывод: коэффициент пропорциональности отражает какое-то свойство проводника! Его назвали электрическим сопротивлением!
Итак, сразу три открытия:
1) Напряжение прямо пропорционально силе тока U ~I. 2) Сопротивление можно определить с помощью амперметра и вольтметра: 3) Чем больше сопротивление проводника, тем меньше сила тока.
2. Работа с интерактивной моделью.
– Рассмотрим движение и взаимодействие частиц, из которых состоит проводник (Слайд 7, гиперссылка на видеосюжет) – Как движутся в проводниках свободные, отрицательно заряженные электроны? (Беспорядочно, хаотично) – Как движутся в проводниках положительно заряженные ионы? (Колеблются около своего места) – Что представляет собой электрический ток в металлах? (Упорядоченное, направленное движение электронов проводимости под действием электрического поля). (Слайд 8) – Как движущиеся под действием электрического поля электроны проводимости взаимодействуют друг с другом? (Отталкиваются) – Как взаимодействуют те же электроны с положительно заряженными ионами кристаллической решетки проводника? (Притягиваются) – Электрическое поле ионов тормозит движение электронов, и скорость направленного движения потока их уменьшается. Число электронов, прошедших через поперечное сечение проводника меньше в единицу времени. Взаимодействие электронов и с ионами – в результате чего наблюдается торможение электронов проводимости ионами кристаллической решетки металлов, и есть причина сопротивления.
Вы можете спросить, неужели так просто открываются законы природы (Слайд 9) Нет. У ученых того времени не было тогда тех приборов, которыми пользуемся мы с вами. У Георга Ома не было ни стабильного источника тока, ни амперметра, ни вольтметра. У него была другая установка.
Итак: (Слайд 10) – опорный конспект (ОК)
Электрическое сопротивление – физическая величина, обозначается R
[R] = Ом. За единицу сопротивления принимают сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах 1В сила тока равна 1А.
В лабораторной работе использовались резисторы с сопротивлением
R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 4 Ом.
Применяются и другие единицы сопротивления: миллиом (мОм), килом (кОм), мегаом (Мом) Прибор для измерения сопротивления – Омметр. Причиной электрического сопротивления являются столкновения электронов при своем движении с ионами кристаллической решетки. Чем больше столкновений, тем больше сопротивление.
3. Выполнение фронтальных экспериментальных заданий
Проблема:
– От чего и как зависит сопротивление проводника Чтобы разобраться в этом вопросе выполните экспериментальное задание.
Порядок выполнения работы
1) Рассмотрите имеющиеся у вас проволочные спирали. Запишите в тетрадь их паспортные данные (значения сопротивлений и допустимой силы тока)
2) Сравните длины проводов спиралей сопротивлением 1 и 2 Ом, подсчитав число их витков. Полагая, что обе спирали изготовлены из одного и того же материала, и имеют одинаковое сечение, сделайте вывод о зависимости сопротивления проводника от его длины.
3) Сравните длины проводов, из которых сделаны спирали сопротивлением 2 и 4 Ом. Оцените ориентировочно сечение проводов. Сделайте вывод о зависимости сопротивления проводника от площади его поперечного сечения.
4) Сформулируйте общий вывод о зависимости сопротивления проводника от его длины и площади поперечного сечения. Вывод запишите в тетрадь.
Выводы: сопротивление проводника зависит:
4. Объяснение учителем нового материала
(Слайд 10) – опорный конспект (ОК) – продолжение.
Впервые это было экспериментально показано Г.Омом. Он установил, что сопротивление проводника прямо пропорционально длине, обратно пропорционально площади поперечного сечения и зависит от материала
Удельное сопротивление.
Если обозначить сопротивление проводника буквой – R, его длину буквой – l, а площадь поперечного сечения – S, то формула для вычисления сопротивления будет иметь такой вид:
где – коэффициент, характеризующий электрические свойства вещества, из которого изготовлен проводник. Этот коэффициент называется удельным сопротивлением вещества. Это такое сопротивление, которым обладает проводник из данного материала длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1м2. Для измерения используют: или по формуле
5. Работа с учебником.
Рассмотрим таблицу удельных электрических сопротивлений некоторых веществ. (Табл. № 8, стр. 105.Учебник Физика-8, А.В.Перышкин) Поскольку сопротивление металлических проводников зависит от температуры (оно увеличивается при повышении температуры), то в таблице приводятся значения удельных сопротивлений для температуры 20оС – Удельное сопротивление никелина . Что это значит? – Какие из веществ относятся к лучшим проводникам электричества?
Из таблицы следует, что серебро и медь – лучшие проводники электричества.
– Для нагревательных элементов удобно использовать вещества с большим удельным сопротивлением, назовите такие вещества нихром, удельное сопротивление никелина .
6. Закрепление изученного. Решение задач
Задача 1
Вычислите сопротивление, если
1) I = 3 А U = 15 В | 2) I = 0,3 А U = 3 В |
Задача 2
Каково сопротивление медного провода длиной 1м и площадью поперечного сечения 1 мм2
Задача 3
Имеются две алюминиевые проволоки одинаковой толщины. Длина одной 1 м, а другой – 5 м. У какой проволоки сопротивление меньше и во сколько раз
Задача 4
При устройстве молниеотвода использовали стальной провод сечением 35 мм2 и длиной 70 м. Определите его сопротивление.
7. Подведение итогов урока
Тест-контроль (Слайд 14)
Привести в соответствие строки в 1 и 2 графе
Самопроверка:
Код ответов (Слайд 15)
1 – Г, 2 – Ж, 3 – Е, 4 – З, 5 – Б, 6 – Д, 7 – В, 8 – И, 9 – А, 10 – К.
Контроль со стороны учителя по поднятой руке учащихся (кто выполнил задание 9-10 правильных ответов – «5», 7-8 правильных ответов – «4», 5-6 правильных ответов – «3», есть ли те, кто не справился с заданием)
8. Домашнее задание (Слайд 16)
§ 43, 45, 46 выучить определения, формулы Упр.18(1, 2), 20(1, 2)
Экспериментальное задание.
По паспортным данным лампочек елочных гирлянд и карманного фонаря рассчитайте сопротивление нитей накаливания.
xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai
Количество просмотров публикации Электрическое сопротивление - 32
Наименование параметра | Значение |
Тема статьи: | Электрическое сопротивление |
Рубрика (тематическая категория) | Образование |
При прохождении электрического тока по проводнику движущиеся свободные электроны (ионы), сталкиваясь с атомами или молекулами проводника, испытывают при этом противодействие своему движению, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ характеризует сопротивление проводника.
Электри́ческое сопротивле́ние (R) – характеризует свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока. Единица измерения – Ом.
Сопротивление проводника зависит от свойств вещества проводника, его длины и площади поперечного сечения и вычисляется по формуле:
Материал | Удельное сопротивление, мкОм×м |
Медь | 0,0175 |
Алюминий | 0,029 |
Вольфрам | 0,056 |
Сталь | 0,13 - 0,25 |
Нихром | 1,1 |
Удельное сопротивление (ρ)- ϶ᴛᴏ сопротивление единицы объёма материала проводника. Единица измерения - мкОм×м. Удельное сопротивление разных проводников не зависит от их размеров (длины и площади сечения), а зависит только от материала, из которого произведен проводник.
Электрическое сопротивление - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Электрическое сопротивление" 2014, 2015.
1. Электрическое сопротивление металлов. Квантовая теория электропроводности металлов сводится к следующему: а. В идеальной кристаллической решетке электроны проводимости при своем движении не должны испытывать сопротивления. Сопротивление возникает тогда, когда в... [читать подробнее].
Электродвижущая сила Если цепь замкнута, то разделение зарядов протекает непрерывно. Сопротивление и проводимость Проводник оказывает противодействие электрическому току, которое характеризует электрическое сопротивление проводника. За... [читать подробнее].
Электродвижущая сила Если цепь замкнута, то разделение зарядов протекает непрерывно. Сопротивление и проводимость Проводник оказывает противодействие электрическому току, которое характеризует электрическое сопротивление проводника. За... [читать подробнее].
ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА При гидратационном твердении портландцемента важную роль играют протекающие в межфазной зоне электроповерхностные явления, приводящие к постоянно меняющемуся поверхностному потенциалу клинкерных частиц, определяющие, в... [читать подробнее].
ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА При гидратационном твердении портландцемента важную роль играют протекающие в межфазной зоне электроповерхностные явления, приводящие к постоянно меняющемуся поверхностному потенциалу клинкерных частиц, определяющие, в... [читать подробнее].
Электрическое сопротивление тела человека определяет величину тока, проходящего через человека и опасность его поражения, чем выше сопротивление тела человека, тем меньше ток пройдет через него и меньше вероятность поражения. Сопротивление тела человека... [читать подробнее].
Значение тока через тело человека сильно влияет на тяжесть электротравм. В свою очередь, сам ток согласно закону Ома определяется сопротивлением тела человека и приложенным к нему напряжением, т.е. напряжением прикосновения. Сопротивление тела человека является... [читать подробнее].
Факторы, определяющие опасность поражения электрическим током Характер и последствия воздействия на человека электрического тока зависят от следующих факторов: 1) - электрического сопротивления тела человека; 2) - значения величин напряжения и токов; 3) -... [читать подробнее].
Электрическое сопротивление тела человека определяет величину тока, проходящего через человека и опасность его поражения. Чем выше сопротивление тела человека, тем меньше ток пройдет через него и меньше вероятность поражения. Сопротивление тела человека... [читать подробнее].
Общие электротравмы по тяжести делятся на 4 группы 1 – сокращение мышц без потери сознания. 2 – сокращение мышц с потерей сознания, но при сохранении нормального дыхания и работы сердца. 3 – потеря сознания и нарушение либо сердечной деятельности или... [читать подробнее].
referatwork.ru