ЩО таке питомий опір провідника

Якщо замкнути електричне коло, створивши на її кінцях різницю потенціалів, то по ній побіжить електричний струм, силу якого можна виміряти Амперметром. Але сила ця буде варіюватися, якщо в ланцюзі замінити один провідник іншим. Це говорить про те, що не тільки напруга впливає на силу струму, але і матеріал, з якого зроблений провідник. Ось це властивість провідника перешкоджати проходженню електричного струму і називається опором.

Кожне тіло по відношенню до електричного струму характеризується своїм опором. Якщо згадати електронну теорію, то згідно з нею, всі речовини складаються з атомів і молекул. Ці атоми і молекули в різних речовинах мають різну структуру. І саме вони зустрічаються на шляху руху вільних електронів в провіднику, коли по електричному ланцюзі йде струм. Тобто, коли вільний електрон стикається з іоном кристалічної решітки матеріалу провідника, він неминуче втрачає частину своєї кінетичної енергії і відчуває як би опір своєму руху.

Чим більше опір провідника, тим він гірше пропускає електричний струм. Позначається електричний опір латинською літерою R, а за одиницю виміру прийнятий 1 Ом.

Зворотною характеристикою опору речовини є його провідність. Чим вище електрична провідність матеріалу, тим краще він проводить струм. Ізолятори відрізняються від провідників по провідності у величезне число разів, що вимірюється одиницею з двадцятьма двома нулями!

Питомий опір. Визначення та розрахунок

Отже, електричний опір залежить від матеріалу, з якого виготовлений провідник. Але є ще два важливі параметри - це довжина провідника і площа його поперечного перерізу. Очевидно, що чим довший провідник, тим довше іони його речовини будуть заважати руху вільних електронів.

А от щоб краще зрозуміти, чому опір залежить від площі поперечного перерізу, потрібно провести аналогію з водою. Уявіть дві однакові посудини, з`єднаних в одному випадку тонкою трубкою, а в іншому - товстою. По тонкій або по товстій трубці вода швидше переллється з однієї судини в іншій? Ясно, що по товстою.
Питомий опір - це опір провідника, довжиною 1 метр і площею поперечного перерізу 1 мм2.

Найменшим питомим опором володіють срібло і мідь.

Таким чином, щоб обчислити електричний опір провідника, треба скористатися формулою:
R = pl / S,
де p - питомий опір, l - довжина провідника, S - площа поперечного перерізу провідника.

Цікаві факти

При підвищенні температури металевого провідника, його опір збільшується. Пояснити це явище можна тим, що при передачі теплової енергії тілу підвищується інтенсивність руху атомів його речовини, і це більшою мірою перешкоджає вільному току електронів.

З пониженням ж температури в металах створюються кращі умови для проведення електричного струму. Існує навіть таке поняття, як надпровідність, тобто такий стан металевого провідника, коли його опір дорівнює нулю. При цьому атоми металу практично застигають на місці, абсолютно перешкоджаючи руху вільних електронів. Відбувається це при температурі -273оС.