Питомий опір провідника

Питомий опір провідника – Це здатність провідника опиратись проходженню електричного струму.

Питомий опір провідника формула

Питомий опір провідника залежить від довжини провідника, його матеріалу та площі поперечного перерізу.

Питомі опори різних речовин досить різні:

    у металів складає стомільйонні долі, у ізоляторів – мільйони ; проміжне положення між ними займають електроліти і напівпровідники.

Відзначимо, що Питомі опори речовин сильно Залежать від домішок. Домішки збільшують питомий опір металів і зменшують його у напівпровідників і ізоляторів. Чому ж різні речовини по-різному проводять електричний струм?

Здатність речовини проводити струм пов’язана з двома обставинами. По-перше, вона залежить від того, скільки в 1 см3 речовини міститься частинок, що переносять заряди, – електронів чи іонів. Ця величина називається Концентрацією носіїв заряду. По-друге, вона залежить від Рухливості носіїв заряду, тобто від того, з якою швидкістю переміщуються носії при напруженості поля, що складає.

Чим більше концентрація носіїв і чим вони рухливіші, тим менше опір речовини. В металах концентрація носіїв (вільних електронів) дуже велика: приблизно на 1 атом метала приходиться 1 вільний електрон. В електролітах концентрація носіїв – додатніх і від’ємних йонів – набагато менша, ніж концентрація вільних електронів в металах. Крім того, рухливість електронів в металах (особливо, в чистих металах, кристалічна гратка яких не спотворена атомами домішок), набагато більша рухливості йонів в електролітах. Тому питомий опір металів значно менше, ніж електролітів. В ізоляторах носії зарядів або відсутні (немає ні вільних електронів, ні йонів) або рухливість носіїв (йонів) близька до нуля.

Якщо наявність струму в речовині не впливає ні на концентрацію носіїв, ні на їх рухливість, то питомий опір речовини, а отже, і опір провідника не залежить від струму. В цьому випадку закон Ома добре справджується. Прикладами таких речовин є метали та електроліти.

Гази є прикладом речовин, в яких наявність струму може викликати зміну концентрації носіїв заряду, тому закон Ома по відношенню до них часто не справджується.

Поговоримо, зокрема, про природу опору в металах: вільні електрони не можуть вільно пересуватися по провіднику під впливом електричного поля джерела, оскільки стикаються з йонами кристалічної гратки і віддають їм частину енергії. Ці стикання і є причиною виникнення опору.

Опір провідника залежить також від температури. Це зумовлено тим, що при збільшенні температури амплітуда коливань іонів в вузлах кристалічної гратки збільшується і збільшується швидкість руху вільних електронів, в результаті чого кількість зіткнень між ними і іонами зросте, а наслідком цього є збільшення опору.

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Loading...