1. 在探究導體的電阻跟哪些因素有關
導體的電阻一般是與溫度,材料種類,導線長度,和導線的橫截面積有關。
電阻器在日常生活中一般直接稱為電阻。是一個限流元件,將電阻接在電路中後,電阻器的阻值是固定的一般是兩個引腳,它可限制通過它所連支路的電流大小。阻值不能改變的稱為固定電阻器。阻值可變的稱為電位器或可變電阻器。理想的電阻器是線性的,即通過電阻器的瞬時電流與外加瞬時電壓成正比。用於分壓的可變電阻器。在裸露的電阻體上,緊壓著一至兩個可移金屬觸點。觸點位置確定電阻體任一端與觸點間的阻值。
理想的電阻器是線性的,即通過電阻器的瞬時電流與外加瞬時電壓成正比。一些特殊電阻器,如熱敏電阻器、壓敏電阻器和敏感元件,其電壓與電流的關系是非線性的。電阻器是電子電路中應用數量最多的元件,通常按功率和阻值形成不同系列,供電路設計者選用。 電阻器在電路中主要用來調節和穩定電流與電壓,可作為分流器和分壓器,也可作電路匹配負載。根據電路要求,還可用於放大電路的負反饋或正反饋、電壓-電流轉換、輸入過載時的電壓或電流保護元件,又可組成RC電路作為振盪、濾波、旁路、微分、積分和時間常數元件等。
2. 電阻的測試方法有哪些
使用指針式萬用表檢測:檢測時,先依據電阻器阻值的大小,將指針式萬用表(以下簡稱萬用表)上的擋位旋鈕轉到恰當的「Q」擋位。測量擋位選定後,還需對萬用表電阻撓停止校零。
將萬用表兩表筆相互短接,轉動「調零」旋鈕使表針指向電阻刻度的「0」位,需求特別留意的是丈量中每改換一次擋位,均應重新對該擋停止校零。
將萬用表兩表筆分別與待測電阻器的兩端引線相接,表針應指在相應的阻值刻度上。如表針不動、指示小穩定或指示值與電阻器上標示值相差很大,則闡明該電阻器已損壞。
影響因素:
1、長度:當材料和橫截面積相同時,導體的長度越長,電阻越大。
2、橫截面積:當材料和長度相同時,導體的橫截面積越小,電阻越大。
3、材料:當長度和橫截面積相同時,不同材料的導體電阻不同。
4、溫度:對大多數導體來說,溫度越高,電阻越大,如金屬等;對少數導體來說,溫度越高,電阻越小,如碳。
導體的電阻與導體是否接入電路、導體中有無電流、電流的大小等因素無關。超導體的電阻率為零,所以超導體電阻為零。
3. 簡述測定導體電阻率的主要步驟
測定導體電阻率的主要步驟
1、用刻度尺測量連入電路的導體長度L,用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d.
2、將導體、安培表、電鍵、電源串聯接入電路,將電壓表並聯在導體兩端,滑動變阻器用於分壓接入電路。
3、用伏安法測量導體電阻 R=U/I
4、代入 R=4ρL/πd^2 計算電阻率。
4. 在「探究導體的電阻與哪些因素有關」的試驗中,我們用到了物理學中常用的探究方法,這個方法叫做______法
導體電阻的大小與導體的材料、長度和橫截面積都有關系,在「探究導體的電阻與哪些因素有關」的實驗中,要得到正確的實驗結論,就要保持兩個物理量不變,改變另外一個物理量,探究此物理量對電阻的影響.這種研究問題的方法叫控制變數法.
故答案為:控制變數.
5. 常用測量電阻的方法有那幾種
電阻的測量方法有:伏特計-安培計法、諧振法、歐姆表法、直流電橋法、數字式歐姆表法等。
各種金屬導體中,銀的導電性能是最好的,但還是有電阻存在。
20世紀初,科學家發現,某些物質在很低的溫度時,如鋁在1.39K(-271.76℃)以下,鉛在7.20K(-265.95℃)以下,電阻就變成了零。這就是超導現象,用具有這種性能的材料可以做成超導材料。已經開發出一些「高溫」超導材料,它們在100K(-173℃)左右電阻就能降為零。
如果把超導現象應用於實際,會給人類帶來很大的好處。在電廠發電、運輸電力、儲存電力等方面若能採用超導材料,就可以大大降低由於電阻引起的電能消耗。如果用超導材料製造電子元件,由於沒有電阻,不必考慮散熱的問題,元件尺寸可以大大的縮小,進一步實現電子設備的微型化。
金屬導體中的電流是自由電子定向移動形成的。自由電子在運動中要與金屬正離子頻繁碰撞,每秒鍾的碰撞次數高達1015左右。這種碰撞阻礙了自由電子的定向移動,表示這種阻礙作用的物理量叫作電阻。不但金屬導體有電阻,其他物體也有電阻。
導體的電阻是由它本身的物理條件決定的,金屬導體的電阻是由它的材料性質、長短、粗細(橫截面積)以及使用溫度決定的。
6. 歐姆定律測量電阻的方法
簡述:在同一電路中,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比,這就是歐姆定律。
歐姆第一階段的實驗是探討電流產生的電磁力的衰減與導線長度的關系,其結果於1825年5月在他的第一篇科學論文中發表。在這個實驗中,他碰到了測量電流強度的困難。在德國科學家施威格發明的檢流計啟發下,他把斯特關於電流磁效應的發現和庫化扭秤方法巧妙地結合起來,設計了一個電流扭力秤,用它測量電流強度。歐姆從初步的實驗中發出,電流的電磁力與導體的長度有關。其關系式與今天的歐姆定律表示式之間看不出有什麼直接聯系。歐姆在當時也沒有把電勢差(或電動勢)、電流強度和電阻三個量聯系起來。
在歐姆之前,雖然還沒有電阻的概念,但是已經有人對金屬的電導率(傳導率)進行研究。歐姆很努力,1825年7月,歐姆也用上述初步實驗中所用的裝置,研究了金屬的相對電導率。他把各種金屬製成直徑相同的導線進行測量,確定了金、銀、鋅、黃銅、鐵等金屬的相對電導率。雖然這個實驗較為粗糙,而且有不少錯誤,但歐姆想到,在整條導線中電流不變的事實表明電流強度可以作為電路的一個重要基本量,他決定在下一次實驗中把它當作一個主要觀測量來研究。
在以前的實驗中,歐姆使用的電池組是伏打電堆,這種電堆的電動勢不穩定,使他大為頭痛。後來經人建議,改用鉍銅溫差電偶作電源,從而保證了電源電動勢的穩定。
1826年,歐姆用上面圖中的實驗裝置導出了他的定律。在木質座架上裝有電流扭力秤,DD'是扭力秤的玻璃罩,CC'是刻度盤,s是觀察用的放大鏡,m和m'為水銀杯,abb'a'為鉍框架,鉍、銅框架的一條腿相互接觸,這樣就組成了溫差電偶。A、B是兩個用來產生溫差的錫容器。實驗時把待研究的導體插在m和m'兩個盛水銀的杯子中,m和m'成了溫差電池的兩個極。
歐姆准備了截面相同但長度不同的導體,依次將各個導體接入電路進行實驗,觀測扭力拖拉磁針偏轉角的大小,然後改變條件反復操作,根據實驗數據歸納成下關系:
x=q/(b+l)式中x表示流過導線的電流的大小,它與電流強度成正比,A和B為電路的兩個參數,L表示實驗導線的長度。
1826年4月歐姆發表論文,把歐姆定律改寫為:x=ksa/ls為導線的橫截面積,K表示電導率,A為導線兩端的電勢差,L為導線的長度,X表示通過L的電流強度。如果用電阻l'=l/ks代入上式,就得到X=a/I'這就是歐姆定律的定量表達式,即電路中的電流強度和電勢差成正比而與電阻成反比。為了紀念歐姆對電磁學的貢獻,物理學界將電阻的單位命名為歐姆,以符號Ω表示。
電阻的單位歐姆簡稱歐。1歐定義為:當導體兩端電勢差為1伏特,通過的電流是1安培時,它的電阻為1歐。
一個導體的電阻R不僅取決於導體的性質,它還與工作點的溫度有關。對於有些金屬、合金和化合物,當溫度降到某一臨界溫度T°C時,電阻率會突然減小到無法測量,這就是超導電現象。
導體的電阻與溫度有關。一般來說,金屬導體的電阻會隨溫度升高而增大,如電燈泡中鎢絲的電阻。半導體的電阻與溫度的關系很大,溫度稍有增加電阻值即會減小很多。通過實驗可以找出電阻與溫度變化之間的關系,利用電阻的這一特性,可以製造電阻溫度計(通常稱為「熱敏電阻溫度計」)。
部分電路歐姆定律公式:I=U/R
其中:I、U、R——三個量是屬於同一部分電路中同一時刻的電流強度、電壓和電阻。
由歐姆定律所推公式:
串聯電路:
I總=I1=I2(串聯電路中,各處電流相等)
U總=U1+U2(串聯電路中,總電壓等於各處電壓的總和)
R總=R1+R2+......+Rn
U1:U2=R1:R2
並聯電路:
I總=I1+I2(並聯電路中,幹路電流等於各支路電流的和)
U總=U1=U2 (並聯電路中,各處電壓相等)
1/R總=1/R1+1/R2
I1:I2=R2:R1
R總=R1·R2\(R1+R2)
R總=R1·R2·R3:R1·R2+R2·R3+R1·R3
即1/R總=1/R1+1/R2+……+1/Rn
I=Q/T 電流=電荷量/時間 (單位均為國際單位制)
也就是說:電流=電壓/ 電阻
或者 電壓=電阻×電流『只能用於計算電壓、電阻,並不代表電阻和電壓或電流有變化關系』
歐姆定律通常只適用於線性電阻,如金屬、電解液(酸、鹼、鹽的水溶液)。
I=E/(R+r)
其中E為電動勢,r為電源內阻,內電壓U內=Ir,E=U內+U外
適用范圍:純電阻電路
閉合電路中的能量轉化:
E=U+Ir
EI=UI+I^2R
P釋放=EI
P輸出=UI
純電阻電路中
P輸出=I^2R
=E^2R/(R+r)^2
=E^2/(R^2+2r+r^2/R)
當 r=R時 P輸出最大,P輸出=E^2/4r (均值不等式)
功率與電阻的關系
歐姆定律例題
1.由歐姆定律導出的電阻計算式R=U/I,
以下結論中,正確的為
A、加在導體兩端的電壓越大,
則導體的電阻越大
B、 通過導體的電流越大,則導體的電阻
越小
C、 導體的電阻跟它兩端的電壓成正比,
跟電流成反比
D、導體的電阻值等於導體兩端的電壓與
通過導體的電流的比值
2、一個導體兩端加有電壓為6V時,通過
它的電流大小為0.2A,那麼該導體的電阻
為 Ω,若兩端的電壓為9V時,通過導
體的電流為 A。若電路斷開,那麼通過
導體的電流為 A。此導體的電阻為 Ω。
3、 一個導體兩端的電壓為15V時,通過
導體的電流為3A,若導體兩端的電壓
增加3V,那麼此時通過導體的電流和
它的電阻分別為
A 0.6A 5Ω B 3.6A 5Ω
C 3.6A 1Ω D 4A 6Ω
4、一隻電阻當其兩端電壓從2V增加到2.8V
時,通過該電阻的電流增加了0.1A,那麼
該電阻的阻值為
A 8Ω B 20Ω
C 28Ω D 18Ω
5、一個定值電阻阻值為20Ω,接在電壓為
2V的電源兩端。那麼通過該電阻的電流
是 A。若通過該電阻的電流大小
為0、15A,則需要在電阻兩端加上 V
的電壓。
6、有甲、乙兩個導體,甲導體的電阻是
10Ω,兩端電壓為3V;乙導體電阻是
5Ω,兩端電壓為6V。那麼通過兩導
體的電流
A I甲=6V/10Ω=0.6A I乙=3V/10Ω=0.3A
B I甲=3V/10Ω=0.6A I乙=6V/5Ω=0.3A
C I甲=6V/5Ω=1.2A I乙=6V/10Ω=0.6A
D I甲=3V/10Ω=0.3A I乙=3V/5Ω=0.6A
在通電導線中取一圓柱形小體積元,其長度ΔL,截面積為ΔS,柱體軸線沿著電流密度J的方向,則流過ΔS的電流ΔI為:
ΔI=JΔS
由歐姆定律:ΔI=JΔS=-ΔU/R 由電阻R=ρΔL/ΔS,得:
JΔS=-ΔUΔS/(ρΔL)
又由電場強度和電勢的關系,-ΔU/ΔL=E,則:
J=1/ρ*E=σE
(E為電場強度,σ為電導率)
7. 測量電阻還有哪些方法
導體對電流的阻礙作用就叫該導體的電阻。電阻(Resistance,通常用「R」表示)是一個物理量,在物理學中表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大,表示導體對電流的阻礙作用越大。不同的導體,電阻一般不同,電阻是導體本身的一種性質。導體的電阻通常用字母R表示,電阻的單位是歐姆,簡稱歐,符號為Ω。
金屬導體中的電流是自由電子定向移動形成的。自由電子在運動中要與金屬正離子頻繁碰撞,每秒鍾的碰撞次數高達1015左右。這種碰撞阻礙了自由電子的定向移動,表示這種阻礙作用的物理量叫作電阻。不但金屬導體有電阻,其他物體也有電阻。導體的電阻是由它本身的物理條件決定的,金屬導體的電阻是由它的材料性質、長短、粗細(橫截面積)以及使用溫度決定的
電阻是描述導體導電性能的物理量,用R表示。電阻由導體兩端的電壓U與通過導體的電流I的比值來定義
所以,當導體兩端的電壓一定時,電阻愈大,通過的電流就愈小;反之,電阻愈小,通過的電流就愈大。因此,電阻的大小可以用來衡量導體對電流阻礙作用的強弱,即導電性能的好壞。電阻的量值與導體的材料、形狀、體積以及周圍環境等因素有關
電阻率描述導體導電性能的參數。對於由某種材料製成的柱形均勻導體,其電阻R與長度L成正比,與橫截面積S成反比
式中ρ為比例系數,由導體的材料和周圍溫度所決定,稱為電阻率。它的國際單位制(SI)是歐姆·米 (Ω·m)。常溫下一般金屬的電阻率與溫度的關系
式中ρ0為0℃時的電阻率; α為電阻的溫度系數; 溫度t的單位為攝氏溫度。半導體和絕緣體的電阻率與金屬不同,它們與溫度之間不是按線性規律變化的。當溫度升高時,它們的電阻率會急劇地減小。呈現出非線性變化的性質
計算公式
串聯:
並聯:特別地,兩個電阻並聯式也可表示
定義式:。
決定式:(ρ表示電阻的電阻率,是由其本身性質決定,L表示電阻的長度,S表示電阻的橫截面積)
單位
電阻的單位是歐姆,簡稱歐,用希臘字母「Ω」表示。常用的電阻單位還有千歐姆(KΩ),兆歐姆(MΩ),它們的關系是:
1KΩ=1000Ω,1MΩ=1000KΩ
在電原理圖中為了簡便,一般將電阻值中的「Ω」省去,凡阻值在千歐以下的電阻,直接用數字表示;阻值在千歐以上的,用「K」表示;兆歐以上的用「M」
影響因素
1、長度:當材料和橫截面積相同時,導體的長度越長,電阻越大
2、橫截面積:當材料和長度相同時,導體的橫截面積越小,電阻越大
3、材料:當長度和橫截面積相同時,不同材料的導體電阻不同
4、溫度:對大多數導體來說,溫度越高,電阻越大,如金屬等;對少數導體來說,溫度越高,電阻越小,如碳
電阻是導體本身的一種屬性,因此導體的電阻與導體是否接入電路、導體中有無電流、電流的大小等因素無關。超導體的電阻率為零,所以超導體電阻為零
8. 測量電阻的方法有哪些
測量電阻的方法有?
設計一個簡單的電路,在
相同的電壓下,測量通過
導體的電流,通過計算可
得導體電阻大小。電流越小,電阻越大。