Решение задачи №14: Сопротивление проводника. Закон Ома

ЗАДАНИЕ № 14 ТЕМА: СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДНИКА. ЗАКОН ОМА 1. Причиной сопротивления является взаимодействие свободных электронов при их движении с ионами кристаллической решетки металла. Ионы мешают упорядоченному движению электронов. 2. Сопротивление прямо пропорционально длине проводника. Чем длиннее проводник, тем больше столкновений электронов с ионами происходит на их пути. 3. Разные материалы имеют разное строение кристаллической решетки и разную концентрацию свободных электронов, что влияет на частоту их столкновений с ионами. 4. \( \rho \) (железа) = 0,1 \( \frac{Ом \cdot мм^2}{м} \). Это означает, что железный проводник длиной 1 метр и площадью поперечного сечения 1 \( мм^2 \) обладает сопротивлением 0,1 Ом. 5. Формула сопротивления: \[ R = \rho \frac{l}{S} \] где \( R \) — сопротивление (Ом), \( \rho \) — удельное сопротивление материала, \( l \) — длина проводника (м), \( S \) — площадь поперечного сечения (\( мм^2 \) или \( м^2 \)). 6. Сила тока — это заряд, проходящий через сечение проводника в единицу времени. Напряжение — это работа тока по перемещению заряда. Чем выше напряжение (энергия), тем больше электронов пройдет через сечение (сила тока). 7. Закон Ома: Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению. \[ I = \frac{U}{R} \] 8. Способы увеличить силу тока в 3 раза: а) Увеличить напряжение в 3 раза. б) Уменьшить сопротивление в 3 раза (например, взять проводник в 3 раза короче или в 3 раза толще). 9. С увеличением сопротивления электронам становится труднее перемещаться по проводнику из-за большего числа препятствий, поэтому их поток (сила тока) уменьшается. 10. За 1 Ом принимают сопротивление такого проводника, в котором при напряжении 1 В сила тока равна 1 А. 11-12. Чтобы увеличить силу тока, нужно уменьшить сопротивление. Для этого ползунок реостата (на рис. 13) нужно передвинуть влево. При этом длина рабочей части обмотки уменьшается, сопротивление падает, а сила тока по закону Ома растет.