§ 37. Електричний опір провідників

Дослідимо, від чого залежить сила струму в електричному колі. Будемо вмикати у коло різні провідники, прикріплені на панелі:    мідний,

ніхромовий, нікеліновий різної довжини (мал. 84). Побачимо, що при різних провідниках сила струму в колі неоднакова. Наприклад, якщо замість нікелінового провідника включити в коло такої самої довжини й перерізу ніхромовий провідник, то сила струму в колі зменшиться, а якщо увімкнути мідний провідник, то сила струму значно збільшиться. При вмиканні коротшого нікелінового провідника сила струму в колі буде більшою, ніж при вмиканні довшого з однаковим поперечним перерізом. Отже, сила струму в колі залежить від властивостей і розмірів провідника.

Чому провідники мають опір? Вам відомо, що кристали металу складаються з позитивно заряджених йонів, між якими рухаються вільні електрони. Електрони взаємодіють з йонами кристалічних ґраток металу. При цьому сповільнюється впорядкований рух електронів і посилюється безладний рух іонів. Взаємодія електронів з йонами протидіє спрямованому рухові електронів під час проходження електричного струму. Унаслідок цієї взаємодії провідник нагрівається, енергія струму перетворюється на внутрішню енергію провідника. Таким чином у провіднику створюється опір електричному струму. Водночас різні провідники (із різних матеріалів) мають різну структуру, саме цьому їх опір є різним. Величину, яка характеризує    протидію

електричному струму, називають опором. Різні провідники мають різні електричні опори.

Ом Георг Сімон (1787—1854) -німецький фізик. учитель математики і фізики. Основні праці присвячені електриці, вченню про звуки, оптиці. У 1826 р.

експериментально встановив закон, що об’єднав такі фізичні величини, як сила струму, напруга, опір. У 1827 р. теоретично обґрунтував закони (Ома) для ділянки та повного кола.

Одиниця опору 1 Ом — опір такого провідника, у якому при напрузі на кінцях 1 вольт сила струму дорівнює 1 амперу. Цю одиницю названо на честь німецького фізика Георга Ома (1787—1854).

Застосовують також інші одиниці опору, частинні й кратні ому: міліом (мОм), кілоом (кОм), мегаом (МОм):

1 мОм = 0,001 Ом; 1 кОм = 1000 Ом;

1 МОм = 1 000 000 Ом.

Опір позначається буквою R (ер). Щоб визначити опір провідника, необхідно напругу на кінцях провідника поділити на силу струму в ньому:

Вимірювання опору провідника за допомогою амперметра і вольтметра

Лабораторна робота З

Мета роботи:    навчитися визначати опір

провідника за допомогою амперметра і вольтметра.

Прилади і матеріали: амперметр, вольтметр, джерело струму, провідники із різних матеріалів на панелі, вимикач, з’єднувальні провідники.

Хід роботи

1. Складіть коло за мал. 85, підключивши до ніхромового провідника вольтметр.

2.    Накресліть схему кола (мал. 85 ).

Таблиця 7.

3.    Виміряйте силу струму в колі та напругу на кінцях нікелінового провідника.

Дослід повторіть з короткою нікеліновою дротиною. Результати вимірювань занесіть до таблиці.

5. Зробіть висновок про опори різних провідників.

Величину, яка характеризує протидію електричному струму, називають опором. Різні провідники мають різні електричні опори. Одиниця опору 1 Ом — опір такого провідника, у якому при напрузі на кінцях 1 вольт сила струму дорівнює 1 амперу.

1. Як на досліді показати, що сила струму в колі залежить від властивостей провідника? 2. Яка одиниця опору провідника? 3. Назвіть частинні та кратні одиниці опору. 4. Виразіть в омах значення таких опорів: 100 мОм; 0,7 кОм; 20 МОм. 5. Як включається в електричне коло амперметр? Вольтметр?

? 1. Чому провідники мають опір? 2. Провідник розрізали на дві рівні частини. Яким став опір кожної частини порівняно з цілим провідником? 3. Два однакових провідники сплели між собою. Як зміниться опір сплетеного із двох частин провідника у порівнянні з одним окремим провідником? 4. Чому опір провідника залежить від його довжини?

Це матеріал з підручника Фізика 8 клас Гуз