Видно, что сопротивление проводника прямо пропорционально его длине и обратно пропорционально площади его поперечного сечения. Величину ρ, характеризующую зависимость сопротивления проводника от материала, из которого он сделан, и от внешних условий, называют удельным сопротивлением вещества. Плотность электронного газа и строение кристаллической решетки зависят от рода металла. Кроме того, оно должно ещё зависеть от длины проводника, площади его поперечного сечения и от температуры. В теории нелинейных цепей используются понятия статического и динамического сопротивлений. Статическим сопротивлением нелинейного элемента электрической цепи в заданной точке его ВАХ называют отношение напряжения на элементе к току в нём.
См. также
Линейная зависимость, выраженная законом Ома, соблюдается не во всех случаях. 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 (в некотором диапазоне) растёт. Сопротивление также меняется по мере увеличения тока/напряжения, протекающего через проводник/полупроводник. Сопротивление для цепей переменного тока и для переменных электромагнитных полей описывается понятиями импеданса и волнового сопротивления.
Зависимость сопротивления от материала, длины и площади поперечного сечения проводника
Также сопротивлением называют резистор — радиодеталь, предназначенную для ограничения или регулирования силы тока в электрических цепях2. Сопротивление проводника при прочих равных условиях зависит от его геометрии и от удельного электрического сопротивления материала, из которого он состоит. Можно считать, что при своем хаотическом движении они ведут себя подобно молекулам газа. Поэтому в классической физике свободные электроны в металлах называют электронным газом и в первом приближении считают, что к нему применимы законы, установленные для идеального газа. Где R — сопротивление, U — напряжение на концах проводника, I — сила тока, протекающего между концами проводника под действием приложенного напряжения3. Размерность сопротивления в СГСЭ и гауссовой системе равна TL−1 (то есть совпадает с размерностью обратной скорости, с/см), в СГСМ — LT−1 (то есть совпадает с размерностью скорости, см/с)6.
Государственный эталон сопротивления
- Удельное сопротивление — скалярная физическая величина, численно равная сопротивлению однородного цилиндрического проводника единичной длины и единичной площади сечения.
- Динамическим сопротивлением нелинейного элемента электрической цепи в заданной точке его ВАХ называют отношение бесконечномалого приращения напряжения к соответствующему приращению тока.
- Сопротивление проводника при прочих равных условиях зависит от его геометрии и от удельного электрического сопротивления материала, из которого он состоит.
- Движение электронов в металлах под воздействием электрического поля в классическом приближении описывается теорией Друде.
Таким образом, в первом периоде развития электротехники (1800−1831 годы) были созданы предпосылки для её развития, для последующих применений электрического тока. Электри́ческое сопротивле́ние — физическая величина, характеризующая свойство препятствовать прохождению электрического тока в проводнике или электрической цепи. Определяется как коэффициент пропорциональности между разностью потенциалов U и силой постоянного тока I в законе Ома для участка или замкнутой цепи проводников12. Удельное сопротивление — скалярная физическая величина, численно равная сопротивлению однородного цилиндрического проводника единичной длины и единичной площади сечения. Величина, описывающая зависимость электрического сопротивления от температуры, называется температурным коэффициентом электрического сопротивления. В других средах (полупроводниках, диэлектриках, электролитах, неполярных жидкостях, газах и т. д.) в зависимости от природы носителей заряда физическая причина сопротивления может быть иной.
Приборы для измерения сопротивления
- Георг Ом экспериментальным путем открыл основной закон электрической цепи, научился вычислять сопротивление металлических проводников и вывел закон Ома.
- Движущиеся под действием поля электроны рассеиваются на неоднородностях ионной решётки (на примесях, дефектах решётки, а также нарушениях периодической структуры, связанной с тепловыми колебаниями ионов).
- В теории нелинейных цепей используются понятия статического и динамического сопротивлений.
- Электри́ческое сопротивле́ние — физическая величина, характеризующая свойство препятствовать прохождению электрического тока в проводнике или электрической цепи.
- Сопротивление также меняется по мере увеличения тока/напряжения, протекающего через проводник/полупроводник.
Динамическим сопротивлением нелинейного элемента электрической цепи в заданной точке его ВАХ называют отношение бесконечномалого приращения напряжения к соответствующему приращению тока. 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. Движение электронов в металлах под воздействием электрического поля в классическом приближении описывается теорией Друде. Георг Ом экспериментальным путем открыл основной закон электрической цепи, научился вычислять сопротивление металлических проводников и вывел закон Ома.