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📜  电阻和电阻率

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:37.846000             🧑  作者: Mango

电阻和电阻率

人们可以想到许多负责在任何给定电路中产生电流的设备。发电机、电池、墙上插座等是维持电路中特定电流所必需的。所有这些设备对于保持电路两端的电位差都是必不可少的，被称为电压源。当电压源连接在导体上时，它会产生一个电场，导致电荷移动，从而产生电流。产生的电流值严格取决于材料的特性。任何材料都反对称为电阻的电荷流动。它是由于电阻率而开发的，电阻率是材料的一种特性。让我们详细了解电阻和电阻率的概念。

反抗

如果将电流视为水并且将管道视为电流流经的导体，则流经管道的水会遇到阻力。同样的类比也可以用于推断电流情况下的流动障碍。这种阻碍电流流动的现象称为电阻。经历电流 I 和电压 V 的导线中的电阻定义为：

请注意，在关系中，电阻与流过导线的电流成反比。因此，导线的电阻越大，流过它的电流就越少，这也可以从电阻的直观定义中推导出来。

电线的电阻

选择上一个流水的例子，我们可以得出这两个非常不同的物理过程之间的相似之处。对流过管道的水提供的阻力主要取决于管道的长度及其横截面。同样，导体提供的电阻取决于导体的尺寸、形状和材料。下图显示了长度为l、截面积A和电阻率(rho)的导体。

导体的电阻由下式给出，

R = ρl/A

请注意，电阻与导体的长度成正比，但与导体的横截面积成反比。

电阻率

当向导体施加电压时，其内部会产生电场 E，从而推动电荷移动。产生的电流密度取决于材料和产生的电场。这个密度可能非常复杂，但在合理的假设下，包括假设金属在室温下。这种关系可以使用建模，

电导率是材料导电的量度。导体比绝缘体具有更高的导电性。电导率是材料的一个固有性质，材料的另一个固有性质是电阻率的电阻率。它是衡量材料对抗电荷流动的强度的指标。它由小写希腊字母 rho 表示。电阻率是电导率的倒数。

\rho = \frac{1}{\sigma}

电阻率的单位是欧姆米（Ω-m）。

示例问题

问题 1：连接到导体的 5 伏电池在导体中感应出 10 毫安的电流。求导体的电阻。

回答：

问题 2：连接到导体的 20 伏电池会在导体中感应出 50mA 的电流。求导体的电阻。

回答：

问题 3：连接到材料的 100 伏电池在导体中感应出 0mA 的电流。求导体的电阻。

回答：

问题4：长度为0.5m，截面积为0.01m 2的圆柱形导体。材料的电阻率为 2 x 10 -8 ohm-m。找出材料的电阻。

回答：

问题5：长度为2m，截面积为0.05m 2的圆柱形导体。材料的电阻率为 4 x 10 -8 ohm-m。找出材料的电阻。

回答：