Плотность вещества из которого изготовлен проводник

Причиной электрического сопротивления является взаимодействие электронов с ионами кристаллической решётки. Зависимость сопротивления проводника от его размеров и вещества, из которого изготовлен проводник, на опытах изучил Г. Ом. Он установил, что сопротивление проволоки длиной `l` и площадью поперечного сечения `S` определяется по формуле

где `rho` – удельное сопротивление вещества, из которого изготовлен проводник. Эту величину определяют экспериментально, результаты измерений удельного сопротивления приводят в физических справочниках (и в справочных разделах задачников по физике).

В соответствии с формулой (12) единицей удельного сопротивления в СИ служит Ом`*`м.

Удельное сопротивление вещества зависит от температуры. Для металлов с ростом температуры растёт и удельное сопротивление. У электролитов наблюдается обратная зависимость. Эти обстоятельства следует учитывать на практике при расчётах спиралей электронагревательных приборов, нитей лампочек накаливаний и т. д.

Резистор сопротивлением `R=38` Ом изготовлен из медного провода кругового сечения массой `m=11,2` г. Найдите длину `l` провода. Удельное сопротивление меди `rho=1,7*10^(-8)` Ом`*`м, плотность меди `delta=8,9*10^3 «кг»//»м»^3`. Обратите внимание, что в настоящем примере приняты обозначения: `delta` – плотность, `rho` – удельное сопротивление.

Обозначим площадь поперечного сечения проводника `S`. Тогда объём проводника равен `V=S*l`, его масса `m=delta*V=delta*S*l`. По формуле (12) сопротивление проводника равно `R=rhol/S`.

Исключая `S` из двух последних соотношений, приходим к ответу на вопрос задачи:

Зависит ли удельное сопротивление материала от его плотности? Есть ли корреляция между этими двумя величинами?

Будет только для каких-то особых классов материалов, вроде порошков — ясно, что если порошок сильнее спрессовать, то и плотность и электропроводность его увеличатся. ну или для пористых веществ.

Остальные ответы

Да зависит. Сопротивление проводника прямо пропорционально его удельному сопротивлению и длине, а также обратно пропорционально площади сечения. j=I/S плотность тока I=U/R – закон Ома для уч-ка цепи, R=p*L/S, где p (ро) — удельное сопротивление проводника. Подставляю, получим: I=j*S; j*S=U*S/p*L; L=U/j*S*p
Сопротивление проводников зависит от его размеров и формы, а также от материала, из которого проводник изготовлен. Для однородного линейного проводника сопротивление R прямо пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади его поперечного сечения S: где r — коэффициент пропорциональности, характеризующий материал проводника и называемый удельным электрическим сопротивлением. Единица удельного электрического сопротивления — ом×метр (Ом×м) . Наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро (1,6×10–8 Ом×м) и медь (1,7×10–8 Ом×м) . На практике наряду с медными применяются алюминиевые провода. Хотя алюминий и имеет большее, чем медь, удельное сопротивление (2,6×10–8 Ом×м) , но зато обладает меньшей плотностью по сравнению с медью.

KDУченик (177) 1 год назад

а где расшифровка в формуле , что такое j .

Похожие вопросы

Исследование зависимости сопротивления проводника

Будьте внимательны! У Вас есть 10 минут на прохождение теста. Система оценивания — 5 балльная. Разбалловка теста — 3,4,5 баллов, в зависимости от сложности вопроса. Порядок заданий и вариантов ответов в тесте случайный. С допущенными ошибками и верными ответами можно будет ознакомиться после прохождения теста. Удачи!

Система оценки: 5 балльная

Список вопросов теста

Вопрос 1

Укажите истинность или ложность утверждений об электрическом сопротивлении.

Варианты ответов

Обратно пропорционально площади его поперечного сечения.
Прямо пропорционально его длине.
Прямо пропорционально площади его поперечного сечения.
Обратно пропорционально его длине.
Не зависит от материала, из которого изготовлен проводник.

Вопрос 2

Как называется характеристика не конкретного рассматриваемого проводника, а вещества, из которого он изготовлен?

Варианты ответов

сопротивление
удельное сопротивление
длина
объём

Вопрос 3

Единица измерения удельного сопротивления — это.

Варианты ответов

Ом х м
Ом х мм 2 /м
Ом х м 2 /мм
мм 2 /Ом х м

Вопрос 4

Как называется прибор, позволяющий плавно регулировать силу тока в электрической цепи? В строку ответа запишите название прибора в именительном падеже и единственном числе (например, рубанок).

Вопрос 5

При подключении к источнику тока с напряжением 6 В никелинового проводника поперечным сечением 0,3 мм 2 по нему прошёл ток силой 0,3 А. Какова длина проводника? В ответ запишите только число (например, 4).

Вопрос 6

При подключении к источнику с напряжением U = 4,5 В никелинового проводника поперечным сечением S = 0,20 мм 2 по нему прошел ток силой I = 300 мА. Какова длина проводника?

Варианты ответов

Вопрос 7

Каким сопротивлением обладает моток железной проволоки длиной 200 м и площадью поперечного сечения 2,0 мм 2 ? В ответ запишите только число (например, 57).

Вопрос 8

Катушка измерительного прибора сопротивлением 400 Ом намотана проводом длиной 80 м и поперечным сечением 0,10 мм 2 . Из какого материала изготовлена проволока? В строку ответа запишите название вещества в именительном падеже (например, дерево).

Вопрос 9

Каким сопротивлением обладает вольфрамовая проволока поперечным сечением 0,10 мм2 и массой 7,72 г? Плотность вольфрама 19,3 г/см 3 . Ответ дайте с точностью до десятых ома. Единицы измерения не пишите (например, 3,3).

Вопрос 10

На рисунке приведён график зависимости силы тока I в никелиновой проволоке от напряжения U на её концах. Длина проволоки составляет 10 м. Чему равна площадь поперечного сечения проволоки? Ответ дайте в квадратных миллиметрах. Для вычислений использовать удельное сопротивление никелина — 0,4 Ом · мм 2 /м. Единицы измерения в строку ввода не пишите, только число (например, 54,9).

Варианты впр «ВПР 11 класс 38 вариант» (физика)

1. Прочитайте перечень понятий, с которыми Вы встречались в курсе физики:

длина волны, магнитный поток, рулетка, давление, омметр, ареометр.

Разделите эти понятия на две группы по выбранному Вами признаку. Запишите в таблицу название каждой группы и понятия, входящие в эту группу.

Название группы понятий

2. Автомобиль движется по прямой улице. На графике представлена зависимость его скорости от времени.

Выберите два утверждения, которые верно описывают движение автомобиля, и запишите номера, под которыми они указаны.

1) Первые 10 с автомобиль движется равноускоренно, а затем движется в другую сторону.

2) Первые 20 с автомобиль движется в одном направлении.

3) За весь период наблюдения автомобиль тормозил 10 с.

4) В период 30-40 с модуль ускорения составляет 15 м/с 2 .

5) Максимальная скорость автомобиля была достигнута за 20 с.

3. В истории известны случаи обрушения мостов, когда по ним проходил строй солдат, марширующих «в ногу». Дело в том, что в этих случаях частота шагов солдат совпадала с собственной частотой свободных колебаний моста, и он начинал колебаться с очень большой амплитудой. Какое явление наблюдалось в этих случаях?

4. Прочитайте текст и вставьте пропущенные слова. Слова в ответе могут повторяться.

Спортсмен, прыгая в высоту, отталкивается от поверхности Земли. Потенциальная энергия спортсмена __________, кинетическая энергия спортсмена по мере подъёма __________. В результате такого взаимодействия скорость Земли почти __________, поскольку Земля имеет очень большую массу по сравнению со спортсменом.

На шёлковых нитях висят два маленьких разноимённо заряженных шарика (рис. 1). Снизу к ним поднесли небольшой отрицательно заряженный шар на изолирующей ручке (рис. 2). При этом положения шариков немного изменились. Изобразите примерные положения шариков после поднесения к ним отрицательно заряженного шара.

На рисунке изображена схема планетарной модели нейтрального атома. Чёрными точками обозначены электроны. Используя фрагмент Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, определите, какой элемент соответствует данной схеме. Запишите словом его название.

Летящий под углом α к горизонту камень попадает в нагруженную песком неподвижную тележку. Как в момент падения меняется модуль проекции импульса на горизонтальную ось для камня, тележки и системы тел «камень-тележка»?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

Модуль проекции импульса камня на горизонтальную ось

Модуль проекции импульса тележки на горизонтальную ось

Модуль проекции полного импульса системы на горизонтальную ось

8. Во время тренировки велосипедист отрабатывал различные режимы езды по прямому участку шоссе. Для каждого этапа тренировки А, В, С и D были выделены равные промежутки времени. В процессе тренировки был построен график зависимости расстояния между велосипедом и точкой старта от времени движения велосипеда, представленный на рисунке.

Выберите два верных утверждения, соответствующих данным графика. Запишите в ответе их номера.

1) На участке А велосипедист двигался равномерно.

2) На каждом из этапов тренировки велосипедист проезжал один и тот же путь.

3) В течение всей тренировки велосипедист преодолел путь, равный 12 км.

4) В точке М скорость велосипедиста достигла максимального значения, а затем начала уменьшаться.

5) На этапе D велосипедист двигался с максимальным по модулю ускорением.

9. В таблице приведена верхняя граница частот, воспринимаемых органом слуха некоторых животных.

Кто из указанных животных воспринимает ультразвуковой сигнал с длиной волны 2,5 мм?

Скорость звука в воздухе принять равной 340 м/с. Запишите решение и ответ.

10. Температуру измерили при помощи термометра. Погрешность измерения температуры при помощи данного термометра равна его цене деления.

Запишите в ответ показания термометра в °С с учётом погрешности измерений через точку с запятой. Например, если показания термометра (25 ± 3) °С, то в ответе следует записать «25;3».

11.

Исследуя электрическое сопротивление металлической проволоки, учитель в электрическую цепь последовательно к лампе накаливания подключал одинаковые по размеру спирали, сделанные из разных материалов (см. рисунок). При подключении железной спирали можно было наблюдать некоторое ослабление свечения лампы накаливания. При подключении нихромовой спирали свечение лампы накаливания ослабевало в значительно бо́льшей степени.

С какой целью был проведён данный опыт?

12.

Вам необходимо исследовать, зависит ли электрическое сопротивление проводника от материала, из которого изготовлен проводник. Имеется следующее оборудование (см. рисунок):

— набор из шести проводников, изготовленных из разных проволок, характеристики которых приведены в таблице.

Материал, из которого

1. Зарисуйте схему электрической цепи. Укажите номера используемых проводников (см. таблицу).

2. Опишите порядок действий при проведении исследования.

13. Установите соответствие между устройствами и физическими явлениями, которые используются в этих устройствах. Для каждого устройства из первого столбца подберите соответствующее физическое явление из второго столбца.

А) барометрический высотомер

1) равновесие жидкости в сообщающихся сосудах

2) действие выталкивающей силы в жидкости или газе

3) действие атмосферного давления

4) действие всемирного тяготения

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

14. На каком явлении основано разогревание пищи в СВЧ-печи?

Прочитайте текст и выполните задания 14 и 15.

Принцип работы СВЧ-печи

Микроволновая печь (СВЧ-печь) – бытовой электроприбор, предназначенный для быстрого приготовления или быстрого подогрева пищи, размораживания продуктов. Обычно работает на частоте 2450 МГц, хотя в некоторых производственных печах частота излучения может варьироваться.

Самой важной составляющей частью микроволновки является магнетрон. Магнетрон генерирует высокочастотные электромагнитные волны (микроволны). Рабочая камера печи оборудована металлическими стенками со специальным покрытием, отражающим микроволны, и вращающимся поддоном, обеспечивающим равномерный разогрев продукта (см. рисунок).

Рисунок. Распределение микроволн в приборах с вращающейся тарелкой

Разогрев продуктов в микроволновой печи происходит по всему объёму продукта, содержащему полярные молекулы (например, воды), так как радиоволны проникают достаточно глубоко почти во все пищевые продукты. Электромагнитное поле приводит к повороту полярных молекул, выстраиванию их в соответствии с направлением электрического поля. А так как поле переменное, то молекулы меняют направление с частотой электромагнитного излучения. Сдвигаясь, молекулы «раскачиваются», сталкиваются, ударяются друг о друга. При этом растёт энергия теплового движения молекул продукта. Микроволны могут проходить сквозь стекло, бумагу пластик и фарфор, но не проникают через металл.

15. Можно ли для разогрева продуктов в микроволновой печи использовать алюминиевую кастрюлю, закрытую алюминиевой крышкой?

16. Вставьте в предложение пропущенные слова (сочетания слов), используя информацию из текста.

Ультрафиолетовый спектр разделяют на ультрафиолет-А (УФ-A) с длиной волны 315–400 нм, ультрафиолет-В (УФ-B) – 280–315 нм и ультрафиолет-С (УФ-С) – ________ нм. Практически весь УФ-C и приблизительно 90% УФ-B ___________ озоновым слоем при прохождении лучей через земную атмосферу. УФ-A же можно использовать для наземных лабораторий.

В ответ запишите слова (сочетания слов) по порядку, без дополнительных символов.

Космические обсерватории

С поверхности Земли человек издавна наблюдает космические объекты в видимой части спектра электромагнитного излучения (диапазон видимого света включает волны с длиной примерно от 380 нм до 760 нм).

При этом большой объём информации о небесных телах не доходит до поверхности Земли, т.к. большая часть инфракрасного и ультрафиолетового диапазона, а также рентгеновские и гамма-лучи космического происхождения недоступны для наблюдений с поверхности нашей планеты. Для изучения космических объектов в этих лучах необходимо вывести телескопы за пределы атмосферы. Результаты, полученные в космических обсерваториях, перевернули представление человека о Вселенной. Общее количество космических обсерваторий превышает уже несколько десятков.

Так, с помощью наблюдений в инфракрасном (ИК) диапазоне были открыты тысячи галактик с мощным инфракрасным излучением, в том числе такие, которые излучают в ИК-диапазоне больше энергии, чем во всех остальных частях спектра. Активно изучаются инфракрасные источники в газопылевых облаках. Интерес к газопылевым облакам связан с тем, что, согласно современным представлениям, в них рождаются и вспыхивают звёзды.

Ультрафиолетовый спектр разделяют на ультрафиолет-А (УФ-A) с длиной волны 315–400 нм, ультрафиолет-В (УФ-B) – 280–315 нм и ультрафиолет-С (УФ-С) – 100–280 нм. Практически весь УФ-C и приблизительно 90% УФ-B поглощаются озоновым слоем при прохождении лучей через земную атмосферу. УФ-A не задерживается озоновым слоем.

С помощью ультрафиолетовых обсерваторий изучались самые разные объекты: от комет и планет до удалённых галактик. В УФ-диапазоне исследуются звёзды, в том числе, с необычным химическим составом.

Гамма-лучи доносят до нас информацию о мощных космических процессах, связанных с экстремальными физическими условиями, в том числе и ядерных реакциях внутри звёзд. Детекторы рентгеновского излучения относительно легки в изготовлении и имеют небольшую массу. Рентгеновские телескопы устанавливались на многих орбитальных станциях и межпланетных космических кораблях. Оказалось, что рентгеновское излучение во Вселенной явление такое же обычное, как и излучение оптического диапазона. Большое внимание уделяется изучению рентгеновского излучения нейтронных звёзд и чёрных дыр, активных ядер галактик, горячего газа в скоплении галактик.

17. В спектре излучения (поглощения) атомарного водорода выделяют несколько серий спектральных линий: серия Лаймана, Бальмера, Пашена, Брэкетта, Пфунда и др. (см. рисунок)

К какой части спектра электромагнитного излучения принадлежит серия Лаймана (Л)?

Ответ приведите в именительном падеже. Например, «инфракрасная».

18. Учёные считают, что внутри газопылевых туманностей находятся вновь образовавшиеся звезды. Почему на Земле эти объекты наблюдают в ИК-диапазоне, а не в видимом свете? Ответ обоснуйте.

1. Прочитайте перечень понятий, с которыми Вы встречались в курсе физики:

длина волны, магнитный поток, рулетка, давление, омметр, ареометр.

Название группы понятий

Плотность вещества из которого изготовлен проводник