Розрахунок опору провідника. Реостати.

Розрахунок опору провідника. Реостати.

Теоретичний матеріал
За підручником Фізика 8 клас В.Г. Бар'яхтяр, С.О. Довгий, Ф.Я. Божинова параграф 30 читати

<<Презентація дивитися >>

Відео

Основною електричною характеристикою провідника є опір. Від цієї

величини залежить сила струму в провіднику при заданій напрузі.

Опір провідника – це здатність провідника опиратись проходженню електричного струму.

Дослідним шляхом було визначено, що опір залежить від довжини провідника, його матеріалу та площі поперечного перерізу.  

Цікаво відмітити, що форма поперечного перерізу дроту не має значення: дріт круглого перерізу і квадратного перерізу такої ж площі мають однакові опори при однакових довжинах і матеріалах.

Підсумовуючи результати дослідів, можна записати формулу:

де l - довжина провідника; S - площа поперечного перерізу провідника,

ρ – коефіцієнт пропорційності, що залежить від речовини, з якої виготовлений провідник. Цей коефіцієнт називають питомим опором речовини.

2. Питомий опір речовини

Питомий опір речовини - це фізична величина, яка характеризує електричнівластивості даної речовини й чисельно дорівнює опору виготовленого

з неї провідника завдовжки 1 м і площею поперечного перерізу 1 м2.

Одиниці питомого опору в СІ:

Питомий опір для певної речовини має стале табличне значення.

Питомі опори різних речовин досить різні: у металів ρ складає стомільйонні долі Ом·м, у ізоляторів – мільйони Ом·м ; проміжне положення між ними займають електроліти і напівпровідники.

Також питомі опори речовин сильно залежать від домішок. Домішки збільшують питомий опір металів і зменшують його у напівпровідників і ізоляторів.

Отже, слід запам’ятати:

3. Реостати

На тому факті, що опір провідника прямо пропорційний його довжині,

базується принцип дії реостатів.

Реостат - це пристрій зі змінним опором, призначений для регулювання

сили струму в електричному колі.

Принцип роботи реостата:

- Зменшення опору

- Збільшення опору

Пересуваючи повзунок уздовж обмотки, плавно збільшують або зменшують довжину ділянки, в якій проходить струм. У результаті опір реостата так само плавно збільшується або зменшується, а це, згідно із законом Ома, приводить до плавної зміни сили струму.

 Ступінчасті реостати. Існують реостати, за допомогою яких опір у колі можна змінювати не плавно, а за ступенями - ступінчасті реостати.

Крім реостатів для зміни сили струму використовують магазин опорів.

Кожен реостат розрахований на певний опір і на певну допустиму силу струму, перевищувати яку не слід, тому що обмотка реостата може розжаритися і перегоріти.

Опір реостата і найбільше допустиме значення сили струму зазначено на корпусі реостата.

Умовне позначення реостата в електричному колі:

Схема включення реостата в електричну ланцюг для регулювання величини струму показана на малюнку:

Кожний реостат розрахований на певну напругу. Максимальний опір реостата й найбільша можлива напруга на ньому зазначені в спеціальній таблиці на корпусі пристрою. Обмотки реостатів зазвичай виготовляють із металів (сплавів) з високим питомим опором (константан, манганін, ніхром, фехраль).

4. Вчимося розв’язувати задачі.

 Для допитливих.

Залежність опору провідника від тиску. Опір провідників і напівпровідників залежить від температури, тиску, опромінення тощо.

Якщо на провідник діють сили, вони спричиняють його деформацію (розтяг, стиск) і, відповідно, зміну довжини й площі поперечного перерізу. Унаслідок цього опір провідника теж змінюється. Зміну опору твердих провідників і напівпровідників, спричинену їхньою деформацією, називають тензорезистивним ефектом, або тензоефектом. Це явище широко використовується в чутливих деформаційних датчиках, електронних динамометрах та терезах.

Тензодатчики ваги дають змогу вимірювати масу від 1 г і працюють у широкому діапазоні температур. Їх використовують як вимірювальний елемент у автомобільних, бункерних та кранових терезах, у дозаторах. Широко застосовують тензодатчики у випробувальному обладнанні для дослідження деформацій різних деталей та будівельних конструкцій, а також в обладнанні для наукових досліджень.

ЗАВДАННЯ

1. Опрацювати теоретичний матеріал.

2. Записати в зошит визначення і формули.

3. Розв'язати задачу і записати в зошит.

4. Пройти тестування.>>>