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电阻定律:材料长度与截面积的影响

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:电阻率越大,导电性能越差。实验证明,在温度不变时,一定材料制成的导体的电阻跟它的长度成正比,跟它的截面积成反比,这个实验规律称为电阻定律。表1-2 几种常用材料20℃时的电阻率(续)实训与思考7◆J2359电阻定律实验器如图1-33所示。

电阻定律:材料长度与截面积的影响

1.电阻

电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量,用字母ρ表示,在数值上等于用某种物质做成长1m、截面积为1mm2的导线,在温度为20℃时的电阻值。电阻率越大,导电性能越差。

2.电阻定律的内容

导体的电阻是客观存在的,它是导体本身的属性。导体电阻的大小不仅和导体的材料有关,还和导体的几何形状有关。

实验证明,在温度不变时,一定材料制成的导体的电阻跟它的长度成正比,跟它的截面积成反比,这个实验规律称为电阻定律。均匀导体的电阻可用公式表示为

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式中 ρ——电阻率,其值由电阻材料的性质决定,单位为Ω·m;

l——导体的长度,单位为m;

S——导体的截面积,单位为m2

R——导体的电阻,单位为Ω;

电阻的常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)等

1MΩ=103kΩ=106Ω

几种常用材料在20℃时的电阻率见表1-2。

1-2 几种常用材料20℃时的电阻率

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(续)(www.xing528.com)

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实训与思考7

◆J2359电阻定律实验器如图1-33所示。在同一室温下,用万用表测量各电阻丝的阻值,并记录在表1-3中。

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图1-33 J2359电阻定律实验器

1-3 测定电阻值实验记录

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通过以上比较测量,可以得出的结论是____。

其实,某种导体的电阻不仅和材料性质、几何尺寸有关,而且还和温度有关。对某些金属导体而言,温度升高使分子的热运动加剧,而自由电子数几乎不随温度变化,电荷运动时碰撞次数增多,受到的阻碍作用加大,导体的电阻就会增加,将这些电阻称为正温度系数电阻;有些半导体电解液,温度升高,自由电荷数目增加所起的作用超过分子热运动加剧所起的阻碍作用,电阻减小,将这些电阻称为负温度系数电阻。

在一般情况下,电阻温度变化不大时,可不用考虑其影响。

实训与思考8

◆按图1-34所示连好电路,合上开关,观察灯泡的亮度。

◆当用酒精灯加热电阻丝时,再观察灯泡的亮度。

观察结果是____。

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