Часть I. Удельное сопротивление проводника

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Электрическим током называется направленное, упорядоченное движение заряженных тел или частиц (электронов, ионов и т.д.).

Численной характеристикой тока является сила тока I – заряд q, проходящий через поперечное сечение проводника в единицу времени:

. (1)

Единица измерения силы тока в системе СИ – ампер (А).

Плотность тока j – сила тока через единичное сечение, характеризует распределение тока по сечению проводника:

или . (2)

Единица измерения плотности тока в системе СИ – ампер на квадратный метр (А/м²).

Электрический ток возникает при наличии разности потенциалов (напряжения) U на концах проводника. Единица измерения напряжения в системе СИ – вольт (В).

Среда, в которой движутся заряды, оказывает сопротивление току. Согласно классическим представлениям электрическое сопротивление металлов обусловлено столкновениями свободных носителей заряда (электронов) с частицами, образующими структурную кристаллическую решетку (ионами металла).

По закону Ома для участка электрической цепи сила тока I, напряжение U и сопротивление участка R связаны соотношением

. (3)

Если участок цепи представляет собой проводник, то его электрическое сопротивление R определяется как

, (4)

где L - длина отрезка проволоки, S - площадь поперечного сечения, r - удельное сопротивление материала проводника, отсюда

. (5)

В системе СИ единица измерения сопротивления – ом (Ом), удельного сопротивления – ом × метр (Ом × м).

Выразим сопротивление R из закона Ома (3) и подставим в уравнение (5)

. (6)

Для проволоки круглого сечения , где r - радиус, d - диаметр сечения, следовательно:

. (7)

Величина, обратная сопротивлению, называется электропроводностью (электрической проводимостью) G:

, (8)

удельная электропроводность (удельная электропроводимость) g обратна удельному сопротивлению:

. (9)

Дата добавления: 2017-02-01