может в ближайшее время заменить устаревший платиново-иридиевый... »»»
получены изображения высокого разрешения Солнца с космической обсерватории Solar Dynamics Observatory... »»»
биография Альберта Эйнштейна - величайшего физика создавшего "Общую теорию относительности"... »»»
история создания, развития и будущее популярного оптического прибора... »»»
Закон Ома утверждает, что соотношение V = IR выдерживается, «если температура остается постоянной».
Закон Ома утверждает, что соотношение V = IR выдерживается, «если температура остается постоянной». Это предполагает, что сопротивление резисторов изменяется с температурой. Это можно исследовать для металлов заменой неизвестного резистора в цепи лампочкой карманного фонарика. По мере увеличения силы тока нить накаливания лампочки сначала светится тусклокрасным светом, а затем становится белой. Снимайте показания V и I в течение этого времени и определите значение R = V/I. Вы обнаружите, что с возрастанием силы тока и, следовательно, увеличением температуры нити накаливания увеличится и значение R.
Начертите график зависимости R от I, как показано на рисунке 1. На горизонтальном отрезке АВ температура остается примерно постоянной, и закон Ома соблюдается. Затем на отрезке ВС сопротивление увеличивается, и, наконец, сопротивление начинает снова уменьшаться. В ходе этого эксперимента невозможно измерить температуру лампочки, но он наглядно показывает влияние возрастания температуры на сопротивление.
Вместо лампочки вы можете использовать моток изолированной медной проволоки, обернутой вокруг полоски слюды и помещенной в пробирку с парафином. Когда пробирка помещена в лабораторный стакан с водой, в которой находится термометр, вода подогревается и можно измерить сопротивление этого мотка при разных температурах. На рисунке 2 показан график зависимости сопротивления R от температуры 0. Он представляет собой прямую линию, показывающую, что сопротивление возрастает с температурой линейно.
Таким образом, сопротивление металлов возрастает с температурой линейно, пока не достигается определенная температура, зависящая от металла. В рамках этого диапазона температур металл может использоваться как термометр-сопротивление.
Для исследования изменения сопротивления с температурой у неметаллов замените неизвестный резистор неметаллическим проводником, таким, как углерод или термистор. Термисторы делаются из полу-проводящих оксидов железа, кобальта и никеля. Вы должны заметить, что, по мере того как сила тока и, следовательно, температура увеличиваются, величина R — V/I уменьшается. Таким образом, сопротивление этих веществ уменьшается с повышением температуры. Это происходит потому, что при более высоких температурах высвобождается больше электронов, создавая больший ток при той же разности потенциалов и соответственно уменьшенном сопротивлении.
Другие факторы, влияющие на сопротивление
Вы познакомились с экспериментом, показывающим, что сопротивление проволоки увеличивается с длиной. Соединение трех одинаковых проволок последовательно дает тройное увеличение сопротивления. Таким образом, обоснованным было бы заключить, что R ~ l, где l— это длина проволоки. Соединение трех одинаковых проволок параллельно практически означает, что площадь поперечного сечения сопротивления утроилась, а длина осталась той же. Вместе с тем сопротивление уменьшилось в три раза по сравнению с исходной величиной. Таким образом, было бы обоснованным заключить, что R~l/A, где А — площадь поперечного сечения проволоки