Nr ćwiczenia: 4	Charakterystyka oporów różnych przewodników			Ocena z teorii
Zespół nr 3	Mazur Jakub			Ocena zaliczenia ćwiczenia
07.03.2007	Wydział	Rok	Grupa	Uwagi
		EAIiE	1B		5

Prawo Ohma:

Prąd płynący w przewodniku jest proporcjonalny do na pięcia U przyłożonego na jego końcach: U=RI

Prawa Kirchhoffa:

I: Algebraiczna suma prądów wpływających i wypływających z węzła jest równa zero.

II: W dowolnym „oczku” obwodu suma algebraiczna wszystkich napięć elektrycznych panujących na poszczególnych elementach obwodu równa się zero.

Rezystancja jest miarą oporu, z jakim element przeciwstawia się przepływowi prądu elektrycznego.

Zwyczajowo rezystancję oznacza się symbolem
(wielka litera R).

Jednostką rezystancji w układzie SI jest om (1 Ω).

Odwrotność rezystancji to konduktancja, której jednostką jest simens.

Dla większości materiałów ich rezystancja nie zależy od wielkości przepływającego prądu lub wielkości przyłożonego napięcia. Prąd i napięcie są wtedy do siebie proporcjonalne, a współczynnik proporcjonalności to właśnie rezystancja. Zależność ta znana jest jako prawo Ohma.

Miarą oporu, z jaką dany materiał przeciwstawia się przepływowi prądu elektrycznego, jest rezystywność. Jeżeli znamy wymiary geometryczne elementu i rezystywność materiału, z jakiego został wykonany, to jego rezystancję obliczamy według wzoru:

Gdzie

L - długość elementu,

S - pole przekroju poprzecznego elementu,

ρ - rezystywność materiału.

Opór właściwy:

Wielkość charakterystyczna dla danego rodzaju materiału (stała materiałowa). Liczbowo wyraża opór sześcianu o krawędzi 1m przy przepływie prądu od jednej ściany do ściany przeciwległej.

ρ =

ρ - opór właściwy

m - masa nośnika prądu

n - koncentracja nośników w próbce

e - ładunek elementarny

τ - średni czas między zderzeniami

E - natężenie pola elektrycznego w przewodniku

j - gęstość prądu

V - różnica potencjałów na końcach przewodnika

A - pole przekroju poprzecznego przewodnika

I - natężenie prądu w przewodniku

l - długość przewodnika

Współczynnik temperaturowy oporu:

Opór elektryczny metali jest funkcją temperatury. W temperaturach bliskich pokojowej (20°C) można tę zależność traktować jako liniową:

R(t) = R0(1+αt)

R0 - opór w temperaturze 20°C

α - współczynnik temperaturowy oporu elektrycznego

α =

α > 0 dla niemal wszystkich metali, ponieważ drgania sieci krystalicznej zwiększają swoją amplitudę

α < 0 dla półprzewodników (najbardziej znane: german i krzem), ponieważ wraz ze wzrostem temperatury następuje uwolnienie elektronów walencyjnych, które powodują wypełnianie powłok walencyjnych sąsiednich atomów (zjawisko tzw. wypełniania „dziur”), co powoduje, ze im wyższa temperatura, tym więcej elektronów otrzymuje energię potrzebną na opuszczenie powłoki walencyjnej i tym samym prąd płynie „łatwiej” - opór maleje.

α = 0 dla szczególnych materiałów (mangadin, konstantan)

Sposoby pomiaru oporu elektrycznego:

Pomiar oporu elektrycznego można wykonać przy pomocy: ohmomierza, mostka elektrycznego (Wheatstone'a), logometru, woltomierza i amperomierza (pomiar oporu elektrycznego metodą techniczną - przy dokładnym pomiarze napięcia albo natężenia prądu), kompensatora elektrycznego, itp.

---