Які матеріали мають найменший питомий опір. Розрахунок питомого опору металів, зокрема, міді.

Електричний струм виникає внаслідок замикання ланцюга з різницею потенціалів на затискачах. Сили поля впливають на вільні електрони і вони переміщуються провідником. У процесі цієї подорожі електрони зустрічаються з атомами і передають їм частину своєї накопиченої енергії. Внаслідок цього їх швидкість зменшується. Але через вплив електричного поля вона знову набирає обертів. Таким чином, електрони постійно відчувають на собі опір, тому електричний струм нагрівається.

Властивість речовини, перетворювати електроенергію на тепло під час впливу струму, є електричним опором і позначається, як R, його вимірювальною одиницею є Ом. Величина опору залежить, головним чином здібності різних матеріалівпроводити струм.
Вперше про опір заявив німецький дослідник Г. Ом.

Для того, щоб дізнатися залежність сили струму від опору, відомий фізикпровів безліч експериментів. Для дослідів він використовував різні провідники та отримував різні показники.
Перше, що визначив Г. Ом – це те, що питомий опірзалежить від довжини провідника. Тобто якщо збільшувалася довжина провідника, опір теж збільшувався. В результаті, цей зв'язок був визначений, як прямо пропорційний.

Друга залежність – це площа поперечного перерізу. Її можна було визначити шляхом поперечного зрізу провідника. Площа тієї фігури, що утворилася на зрізі і є площею поперечного перерізу. Тут зв'язок вийшов назад пропорційний. Тобто чим більшою була площа поперечного перерізу, тим меншим ставав опір провідника.

І третя важлива величина, від якої залежить опір, це матеріал. Внаслідок того, що Ом використовував у дослідах різні матеріали, він виявив різні властивості опірності. Всі ці досліди та показники були зведені в таблицю з якої видно, різне значенняпитомої опірності у різних речовин.

Відомо, що найкращі провідники – метали. А які з металів найкращі провідники? У таблиці показано, що найменшу опірність мають мідь і срібло. Мідь використовується частіше через меншу вартість, а срібло застосовують у найбільш важливих та відповідальних приладах.

Речовини з високим питомим опором у таблиці, погано проводять електричний струм, а отже, можуть бути прекрасними. ізоляційними матеріалами. Речовини, що володіють цією властивістю найбільше, це фарфор і ебоніт.

Взагалі, питомий електричний опір є дуже важливим фактором, адже, визначивши його показник, ми можемо дізнатися, з якої речовини зроблено провідника. Для цього необхідно виміряти площу перерізу, дізнатися про силу струму за допомогою вольтметра і амперметра, а також виміряти напругу. Таким чином ми дізнаємося значення питомого опору і за допомогою таблиці легко вийдемо на речовину. Виходить, що питомий опір - це на кшталт відбитків пальців речовини. Крім цього, питомий опір важливий при плануванні довгих електричних кіл: нам необхідно знати цей показник, щоб дотримуватися балансу між довгою і площею.

Є формула, що визначає, що опір дорівнює 1 ОМ, якщо при напрузі 1В його сила струму дорівнює 1А. Тобто опір одиничної площі та одиничної довжини, зробленої з певної речовини і є питомий опір.

Слід зазначити, що показник питомого опору безпосередньо залежить від частоти речовини. Тобто від того, чи має він домішки. Та, додавання всього одного відсотка марганцю збільшує опірність самої провідної речовини — міді, втричі.

Ця таблиця демонструє величину питомої електричного опорудеяких речовин.

Матеріали з високою провідністю

Мідь
Як ми вже говорили мідь найчастіше застосовується як провідник. Це не лише її низькою опірністю. Мідь має такі переваги, як висока міцність, стійкість до корозії, легкість у використанні та гарна оброблюваність. Гарними маркамиміді вважається М0 та М1. Вони кількість домішок вбирається у 0,1%.

Висока вартість металу та його переважна в Останнім часомдефіцитність спонукає виробників застосовувати як провідник алюміній. Також використовуються сплави міді з різними металами.
Алюміній
Цей метал значно легший за мідь, але алюміній має великі значення теплоємності і температури плавлення. У зв'язку з цим для того, що довести його до розплавленого стану, потрібно більше енергії, ніж міді. Проте слід враховувати факт дефіцитності міді.
У виробництві електротехнічних виробів застосовується зазвичай алюміній марки А1. Він містить трохи більше 0,5% домішок. А метал найвищої частоти це алюміній марки АВ0000.
Залізо
Дешевизна та доступність заліза затьмарюється його високою питомою опірністю. Крім того, вона швидко зазнає корозії. Тому сталеві провідники часто покривають цинком. Широко використовується так званий біметал - це сталь покрита для захисту міддю.
Натрій
Натрій, теж доступний і перспективний матеріал, але його опір майже втричі більше міді. Крім того, металевий натрій має високу хімічну активність, що зобов'язує покривати такий провідник герметичним захистом. Вона повинна захищати провідник від механічних пошкоджень, оскільки натрій дуже м'який і досить неміцний матеріал.

Надпровідність
У таблиці нижче зазначено питомий опір речовин при температурі 20 градусів. Вказівка ​​температури невипадкова, адже питомий опір безпосередньо залежить від цього показника. Це тим, що з нагріванні, підвищується і швидкість атомів, отже ймовірність зустрічі їх із електронами теж збільшиться.

Цікаво, що відбувається із опірністю в умовах охолодження. Вперше поведінка атомів за дуже низьких температурахпомітив Г. Камерлінг-Оннес у 1911 році. Він охолодив ртутний дріт до 4К і виявив падіння його опірності до нуля. Зміна показника питомої опірності деяких сплавів і металів за умов низької температури, фізик назвав надпровідністю.

Надпровідники переходять у стан надпровідності при охолодженні, і при цьому їх оптичні та структурні характеристики не змінюються. Головне відкриття полягає в тому, що електричні та магнітні властивостіметалів у надпровідному стані сильно відрізняються від їх властивостей у звичайному стані, а також від властивостей інших металів, які при зниженні температури не можуть переходити в цей стан.
Застосування надпровідників здійснюється, головним чином, отримання надсильного магнітного поля, Сила якого досягає 107 А/м. Також розробляються системи надпровідних ліній електропередач.

Подібні матеріали.

При замиканні електричного ланцюга, На затискача якої є різниця потенціалів, виникає електричний струм. Вільні електрони під впливом електричних силполя переміщуються вздовж провідника. У своєму русі електрони натрапляють на атоми провідника і віддають їм запас своєї кінетичної енергії. Швидкість руху електронів постійно змінюється: при зіткненні електронів з атомами, молекулами та іншими електронами вона зменшується, потім під дією електричного поля збільшується і знову зменшується при новому зіткненні. В результаті цього в провіднику встановлюється рівномірний рух потоку електронів зі швидкістю кількох частин сантиметра в секунду. Отже, електрони, проходячи провідником, завжди зустрічають з його боку опір своєму руху. При проходженні електричного струму через останній провідник нагрівається.

Електричний опір

Електричним опором провідника, що позначається латинською літерою r, називається властивість тіла або середовища перетворювати електричну енергіюв теплову під час проходження ним електричного струму.

На схемах електричний опір позначається так, як показано на малюнку 1, а.

Змінний електричний опір, що служить для зміни струму в ланцюзі, називається реостатом. На схемах реостати позначаються як показано малюнку 1, б. У загальному виглядіреостат виготовляється з дроту того чи іншого опору, намотаної на ізолюючій основі. Повзунок або важіль реостату ставиться у певне положення, внаслідок чого в ланцюг вводиться необхідний опір.

Довгий провідник малого поперечного перерізу створює струму великий опір. Короткі провідники великого поперечного перерізу надають току малого опору.

Якщо взяти два провідники з різного матеріалуАле однакової довжини і перерізу, то провідники будуть проводити струм по-різному. Це свідчить, що опір провідника залежить від матеріалу самого провідника.

Температура провідника також впливає його опір. З підвищенням температури опір металів збільшується, а опір рідин та вугілля зменшується. Тільки деякі спеціальні металеві сплави (манганін, констаїтан, нікелін та інші) із збільшенням температури свого опору майже не змінюють.

Отже, бачимо, що електричний опір провідника залежить від: 1) довжини провідника, 2) поперечного перерізу провідника, 3) матеріалу провідника, 4) температури провідника.

За одиницю опору прийнято один Ом. Ом часто позначається грецькою великою літероюΩ (омега). Тому замість того щоб писати "Опір провідника дорівнює 15 Ом", можна написати просто: r= 15 Ω.
1000 Ом називається 1 кілоом(1кОм, або 1кΩ),
1 000 000 Ом називається 1 мегаом(1мгОм, або 1МΩ).

При порівнянні опору провідників із різних матеріалів необхідно брати для кожного зразка певну довжину та переріз. Тоді ми зможемо судити про те, який матеріал краще чи гірше проводить електричний струм.

Відео 1. Опір провідників

Питомий електричний опір

Опір в омах провідника довжиною 1 м, перетином 1 мм² називається питомим опоромі позначається грецькою літерою ρ (Ро).

У таблиці 1 подано питомі опори деяких провідників.

Таблиця 1

Питомий опір різних провідників

З таблиці видно, що залізний дріт довжиною 1 м і перерізом 1 мм² має опір 0,13 Ом. Щоб отримати 1 Ом опору, потрібно взяти 7,7 м такого дроту. Найменший питомий опір має срібло. 1 Ом опору можна отримати, якщо взяти 62,5 м срібного дроту перерізом 1 мм2. Срібло – найкращий провідник, але вартість срібла унеможливлює його масове застосування. Після срібла у таблиці йде мідь: 1 м мідного дротуперетином 1 мм² має опір 0,0175 Ом. Щоб отримати опір 1 Ом, потрібно взяти 57 м такого дроту.

Хімічно чиста, отримана шляхом рафінування, мідь знайшла собі повсюдне застосування в електротехніці виготовлення проводів, кабелів, обмоток електричних машин і апаратів. Широко застосовують також як провідники алюміній і залізо.

Опір провідника можна визначити за такою формулою:

де r- Опір провідника в омах; ρ - Питомий опір провідника; l- Довжина провідника в м; S– переріз провідника у мм².

приклад 1.Визначити опір 200 м залізного дроту перетином 5 мм.

приклад 2.Обчислити опір 2 км алюмінієвого дроту перетином 2,5 мм.

З формули опору легко можна визначити довжину, питомий опір та переріз провідника.

приклад 3.Для радіоприймача необхідно намотати опір 30 Ом з нікелінового дроту перерізом 0,21 мм². Визначити необхідну довжину дроту.

приклад 4.Визначити перетин 20 м ніхромового дротуякщо опір її дорівнює 25 Ом.

Приклад 5.Дріт перетином 0,5 мм і довжиною 40 м має опір 16 Ом. Визначити матеріал дроту.

Матеріал провідника характеризує його питомий опір.

За таблицею питомих опорів знаходимо, що такий опор має свинець.

Вище було зазначено, що опір провідників залежить від температури. Зробимо наступний досвід. Намотаємо у вигляді спіралі кілька метрів тонкого металевого дроту та включимо цю спіраль у ланцюг акумулятора. Для вимірювання струму в ланцюг вмикаємо амперметр. При нагріванні спіралі в полум'ї пальника можна побачити, що показання амперметра зменшуватимуться. Це показує, що з нагріванням опір металевого дроту збільшується.

У деяких металів при нагріванні на 100 ° опір збільшується на 40 - 50%. Є сплави, які трохи змінюють свій опір з нагріванням. Деякі спеціальні сплави практично не змінюють опору за зміни температури. Опір металевих провідників при підвищенні температури збільшується, опір електролітів (рідких провідників), вугілля та деяких твердих речовин, навпаки, зменшується.

Здатність металів змінювати свій опір із зміною температури використовується для влаштування термометрів опору. Такий термометр є платиновим дротом, намотаним на слюдяний каркас. Поміщаючи термометр, наприклад, у піч і вимірюючи опір платинового дроту до і після нагрівання, можна визначити температуру печі.

Зміна опору провідника при його нагріванні, що припадає на 1 Ом початкового опору та на 1° температури, називається температурним коефіцієнтом опорута позначається буквою α.

Якщо за температури t 0 опір провідника дорівнює r 0 , а при температурі tодно r t, то температурний коефіцієнт опору

Примітка.Розрахунок за цією формулою можна проводити лише у певному інтервалі температур (приблизно до 200°C).

Наводимо значення температурного коефіцієнта опору для деяких металів (таблиця 2).

Таблиця 2

Значення температурного коефіцієнта для деяких металів

З формули температурного коефіцієнта опору визначимо r t:

r t = r 0 .

Приклад 6.Визначити опір залізного дроту, нагрітого до 200°C, якщо опір його при 0°C було 100 Ом.

r t = r 0 = 100 (1 + 0,0066 × 200) = 232 Ом.

Приклад 7.Термометр опору, виготовлений із платинового дроту, у приміщенні з температурою 15°C мав опір 20 Ом. Термометр помістили в піч і через деякий час виміряли його опір. Воно виявилося рівним 29,6 Ом. Визначити температуру печі.

Електрична провідність

Досі ми розглядали опір провідника як перешкоду, яку чинить провідник електричного струму. Але все ж таки струм по провіднику проходить. Отже, крім опору (перешкоди), провідник має здатність проводити електричний струм, тобто провідністю.

Чим більшим опором має провідник, тим меншу він має провідність, тим гірше він проводить електричний струм, і, навпаки, чим менше опір провідника, тим більшою провідністю він володіє, тим легше струму пройти провідником. Тому опір і провідність провідника є зворотні величини.

З математики відомо, що число, обернене 5, є 1/5 і, навпаки, число, обернене 1/7, є 7. Отже, якщо опір провідника позначається буквою r, то провідність визначається як 1/ r. Зазвичай провідність позначається літерою g.

Електрична провідність вимірюється в (1/Ом) або сименсах.

Приклад 8.Опір провідника дорівнює 20 Ом. Визначити його провідність.

Якщо r= 20 Ом, то

Приклад 9.Провідність провідника дорівнює 0,1 (1/Ом). Визначити його опір,

Якщо g = 0,1 (1/Ом), то r= 1/0,1 = 10 (Ом)

Удільний електричний опір, або просто питомий опірречовини - фізична величина, Що характеризує здатність речовини перешкоджати проходженню електричного струму.

Питомий опір позначається грецькою буквою ρ. Величина, зворотна питомому опору, називається питомою провідністю (питомою електропровідністю). На відміну від електричного опору, що є властивістю провідникаі залежить від його матеріалу, форми та розмірів, питомий електричний опір є властивістю тільки речовини.

Електричний опір однорідного провідника з питомим опором ρ довжиною lта площею поперечного перерізу Sможе бути розраховано за формулою R = ρ ⋅ l S (\displaystyle R=(\frac (\rho \cdot l)(S)))(при цьому передбачається, що ні площа, ні форма поперечного перерізу не змінюються вздовж провідника). Відповідно, для ρ виконується ρ = R ⋅ S l . (\displaystyle \rho =(\frac (R\cdot S)(l)).)

З останньої формули випливає: фізичний зміст питомого опору речовини полягає в тому, що воно є опір виготовленого з цієї речовини однорідного провідника одиничної довжини та з одиничною площею поперечного перерізу.

Енциклопедичний YouTube

• 1 / 5

  Одиниця виміру питомого опору в Міжнародній системі одиниць (СІ) - Ом · . Зі співвідношення ρ = R ⋅ S l (\displaystyle \rho =(\frac (R\cdot S)(l)))слід, що одиниця виміру питомого опору в системі СІ дорівнює такому питому опору речовини, при якому однорідний провідник довжиною 1 м з площею поперечного перерізу 1 м 2 , виготовлений з цієї речовини, має опір 1 Ом . Відповідно, питомий опір довільної речовини, виражений в одиницях СІ, чисельно дорівнює опору ділянки електричного ланцюга, виконаного з даної речовини, довжиною 1 м і площею поперечного перерізу 1 м2.

  У техніці також застосовується застаріла позасистемна одиниця Ом·мм²/м, що дорівнює 10 −6 від 1 Ом·м . Ця одиниця дорівнює такому питомому опору речовини, при якому однорідний провідник довжиною 1 м з площею поперечного перерізу 1 мм², виготовлений з цієї речовини, має опір 1 Ом . Відповідно, питомий опір будь-якої речовини, виражений у цих одиницях, чисельно дорівнює опору ділянки електричного ланцюга, виконаного з даної речовини, довжиною 1 м і площею поперечного перерізу 1 мм².

  Узагальнення поняття питомого опору

  Питомий опір можна визначити також неоднорідного матеріалу, властивості якого змінюються від точки до точки. У цьому випадку воно є не константою, а скалярною функцією координат - коефіцієнтом, що зв'язує напруженість електричного поля E → (r →) (\displaystyle (\vec (E))((\vec (r))))та щільність струму J → (r →) (\displaystyle (\vec (J)) ((\vec (r))))у цій точці r → (\displaystyle (\vec (r))). Зазначений зв'язок виражається законом, Ома, в диференціальній формі:

  E → (r →) = ρ (r →) J → (r →) . (\displaystyle (\vec (E))((\vec (r)))=\rho ((\vec (r)))(\vec (J))((\vec (r))).)

  Ця формула справедлива для неоднорідної, але ізотропної речовини. Речовина може бути анізотропна (більшість кристалів, намагнічена плазма і т. д.), тобто його властивості можуть залежати від напрямку. У цьому випадку питомий опір є залежним від координат тензором другого рангу, що містить дев'ять компонентів. В анізотропній речовині вектори щільності струму та напруженості електричного поля в кожній точці речовини не сонаправлены; зв'язок між ними виражається співвідношенням

  E i (r →) = j = 1 3 ρ i j (r →) J j (r →) . (\displaystyle E_(i)((\vec(r)))=\sum _(j=1)^(3)\rho _(ij)((\vec(r)))J_(j)(( \vec (r))).)

  В анізотропній, але однорідній речовині тензор ρ i j (\displaystyle \rho _(ij))від координат не залежить.

  Тензор ρ i j (\displaystyle \rho _(ij)) симетричний, тобто для будь-яких i (\displaystyle i)і j (\displaystyle j)виконується ρ i j = ρ j i (\displaystyle \rho _(ij)=\rho _(ji)).

  Як і для будь-якого симетричного тензора, для ρ i j (\displaystyle \rho _(ij))можна вибрати ортогональну систему декартових координат, у яких матриця ρ i j (\displaystyle \rho _(ij))стає діагональної, тобто набуває вигляду, при якому з дев'яти компонент ρ i j (\displaystyle \rho _(ij))відмінними від нуля є лише три: ρ 11 (\displaystyle \rho _(11)), ρ 22 (\displaystyle \rho _(22))і ρ 33 (\displaystyle \rho _(33)). В цьому випадку, позначивши ρ i i (\displaystyle \rho _(ii))як , замість попередньої формули отримуємо простішу

  E i = ρ i J i. (\displaystyle E_(i)=\rho _(i)J_(i).)

  Величини ρ i (\displaystyle \rho _(i))називають головними значеннямитензора питомого опору.

  Зв'язок з питомою провідністю

  В ізотропних матеріалах зв'язок між питомим опором ρ (\displaystyle \rho )та питомою провідністю σ (\displaystyle \sigma )виражається рівністю

  ρ = 1 σ. (\displaystyle \rho =(\frac (1)(\sigma )).)

  У разі анізотропних матеріалів зв'язок між компонентами тензора питомого опору ρ i j (\displaystyle \rho _(ij))і тензора питомої провідності має складніший характер. Дійсно, закон Ома у диференційній формі для анізотропних матеріалів має вигляд:

  J i (r →) = j = 1 3 σ i j (r →) E j (r →) . (\displaystyle J_(i)((\vec(r)))=\sum _(j=1)^(3)\sigma _(ij)((\vec(r)))E_(j)(( \vec (r))).)

  З цієї рівності та наведеного раніше співвідношення для E i (r →) (\displaystyle E_(i)((\vec (r))))слід, що тензор питомого опору є зворотним тензору питомої провідності. З урахуванням цього компонент тензора питомого опору виконується:

  ρ 11 = 1 det (σ) [ σ 22 σ 33 − σ 23 σ 32 ] , (\displaystyle \rho _(11)=(\frac (1)(\det(\sigma)))[\sigma _( 22)\sigma _(33)-\sigma _(23)\sigma _(32)],) ρ 12 = 1 det (σ) [ σ 33 σ 12 − σ 13 σ 32 ] , (\displaystyle \rho _(12)=(\frac (1)(\det(\sigma)))[\sigma _( 33)\sigma _(12)-\sigma _(13)\sigma _(32)],)

  де det (σ) (\displaystyle \det(\sigma))- визначник матриці, складеної з компонентів тензора σ i j (\displaystyle \sigma _(ij)). Інші компоненти тензора питомого опору виходять із наведених рівнянь у результаті циклічної перестановки індексів 1 , 2 і 3 .

  Питомий електричний опір деяких речовин

  Металеві монокристали

  У таблиці наведено основні значення тензора питомого опору монокристалів за температури 20 °C.

  Кристал	ρ 1 =ρ 2 , 10 −8 Ом·м	ρ 3 , 10 −8 Ом·м
  Олово	9,9	14,3
  Вісмут	109	138
  Кадмій	6,8	8,3
  Цинк	5,91	6,13

  До кожного провідника існує поняття питомого опору. Ця величина складається з Омів, що множаться на квадратний міліметр, далі, поділеного на один метр. Іншими словами, це опір провідника, довжина якого становить 1 метр, а перетин – 1 мм2. Те ж саме являє собою питомий опір міді - унікального металу, що набув широкого поширення в електротехніці та енергетиці.

  Властивості міді

  Завдяки своїм властивостям цей метал одним із перших почав застосовуватися в галузі електрики. Насамперед, мідь є ковким і пластичним матеріаломіз відмінними властивостями електропровідності. Досі в енергетиці немає рівноцінної заміни цього провідника.

  Особливо цінуються властивості спеціальної електролітичної міді, що має високу чистоту. Цей матеріал дозволив випускати дроти з мінімальною товщиною 10 мікрон.

  

  Крім високої електропровідності, мідь дуже добре піддається лудженню та іншим видам обробки.

  Мідь та її питомий опір

  Будь-який провідник чинить опір, якщо через нього пропустити електричний струм. Значення залежить від довжини провідника та його перерізу, а також від дії певних температур. Тому питомий опір провідників залежить не тільки від самого матеріалу, але і від його певної довжини та площі поперечного перерізу. Чим легше матеріал пропускає через себе заряд, тим нижчий його опір. Для міді показник питомого опору становить 0,0171 Ом х 1 мм 2 /1 м і лише трохи поступається сріблу. Однак, використання срібла в промислових масштабах економічно невигідно, тому, найкращим провідником, що використовується в енергетиці.

  

  Питомий опір міді пов'язаний і з її високою провідністю. Ці величини прямо протилежні між собою. Властивості міді як провідника залежать і від температурного коефіцієнта опору. Особливо це стосується опір, на який впливає температура провідника.

  Таким чином, завдяки своїм властивостям, мідь набула широкого поширення не тільки як провідник. Цей метал використовується у більшості приладів, пристроїв та агрегатів, функціонування яких пов'язане з електричним струмом.

  Поняття про електричний опір та провідність

  Будь-яке тіло, яким протікає електричний струм, надає йому певний опір. Властивість матеріалу провідника перешкоджати проходженню через нього електричного струму називається електричним опором.

  Електронна теоріятак пояснює сутність електричного опору металевих провідників. Вільні електрони при русі провідником незліченну кількість разів зустрічають на своєму шляху атоми та інші електрони і, взаємодіючи з ними, неминуче втрачають частину своєї енергії. Електрони відчувають ніби опір своєму руху. Різні металеві провідники, що мають різну атомну будову, мають різний опір електричному струму.

  Так само пояснюється опір рідких провідників і газів проходженню електричного струму. Однак не слід забувати, що в цих речовинах не електрони, а заряджені частинки молекул зустрічають опір при своєму русі.

  Опір позначається латинськими літерами R або r.

  За одиницю електричного опору прийнято.

  Ом є опір стовпа ртуті заввишки 106,3 см із поперечним перерізом 1 мм2 при температурі 0°С.

  Якщо, наприклад, електричний опір провідника становить 4 ом, записується це так: R = 4 ом або r = 4 ом.

  Для вимірювання опорів великої величини прийнята одиниця, яка називається мегомом.

  Один мигом дорівнює одному мільйону ом.

  Чим більший опір провідника, тим гірше він проводить електричний струм, і, навпаки, що менше опір провідника, то легше електричному струму пройти через цей провідник.

  Отже, для характеристики провідника (з погляду проходження через нього електричного струму) можна розглядати не тільки його опір, але й величину, зворотну опору та звану провідністю.

  Електричною провідністюназивається здатність матеріалу пропускати через себе електричний струм.

  Оскільки провідність є величина, зворотна опору, те й виражається як 1/R ,позначається провідність латинської буквою g.
  

  Вплив матеріалу провідника, його розмірів та навколишньої температури на величину електричного опору

  Опір різних провідників залежить від матеріалу, з якого вони виготовлені. Для характеристики електричного опору різних матеріалів запроваджено поняття так званого питомого опору.

  Питомим опоромназивається опір провідника довжиною 1 м і площею поперечного перерізу 1 мм2. Питомий опір позначається буквою грецького алфавітунар. Кожен матеріал, з якого виготовляється провідник, має свій питомий опір.
  

  Наприклад, питомий опір міді дорівнює 0,017, тобто мідний провідник довжиною 1 м і перетином 1 мм2 має опір 0,017 ом. Питомий опір алюмінію дорівнює 0,03, питомий опір заліза - 0,12, питомий опір константану - 0,48, питомий опір ніхрому - 1-1,1.

  
  

  
  

  Опір провідника прямо пропорційно його довжині, тобто чим довше провідник, тим більший його електричний опір.

  Опір провідника обернено пропорційно площі його поперечного перерізу, тобто чим товщі провідник, тим його опір менше, і, навпаки, чим тонший провідник, тим його опір більший.

  Щоб краще зрозуміти цю залежність, уявіть собі дві пари судин, причому в однієї пари судин сполучна трубка тонка, а в іншої - товста. Ясно, що при заповненні водою однієї з судин (кожної пари) перехід її в іншу посудину по товстій трубці відбудеться набагато швидше, ніж по тонкій, тобто товста трубка чинитиме менший опір течії води. Так само і електричному струму легше пройти товстим провідником, ніж тонким, т. е. перший надає йому менший опір, ніж другий.

  Електричний опір провідника дорівнює питомому опору матеріалу, з якого цей провідник зроблений, помноженому на довжину провідника і поділеному на площу площа поперечного перерізу провідника:

  R = р l / S ,

  Де - R - опір провідника, ом, l - довжина провідника в м, S - площа поперечного перерізу провідника, мм 2 .

  Площа поперечного перерізу круглого провідникаобчислюється за такою формулою:

  S = π d 2/4

  Де π - постійна величина, рівна 3,14; d – діаметр провідника.

  А так визначається довжина провідника:

  l = S R / p,

  Ця формула дає можливість визначити довжину провідника, його перетин та питомий опір, якщо відомі інші величини, що входять до формули.

  Якщо необхідно визначити площу поперечного перерізу провідника, то формулу приводять до наступного виду:

  S = р l / R

  Перетворюючи ту ж формулу і вирішивши рівність щодо р, знайдемо питомий опір провідника:

  р = R S / l

  Останньою формулою доводиться користуватися в тих випадках, коли відомі опір та розміри провідника, а його матеріал невідомий і до того ж важко визначимо за зовнішньому вигляду. Для цього треба визначити питомий опір провідника і, користуючись таблицею, знайти матеріал, який має такий питомий опір.

  

  Ще однією причиною, що впливає на опір провідників, є температура .

  Встановлено, що з підвищенням температури опір металевих провідників зростає, і з зниженням зменшується. Це збільшення або зменшення опору для провідників з чистих металів майже однаково і в середньому 0,4% на 1°C. Опір рідких провідників та вугілля зі збільшенням температури зменшується.

  Електронна теорія будови речовини дає таке пояснення збільшення опору металевих провідників з підвищенням температури. При нагріванні провідник отримує теплову енергію, яка неминуче передається всім атомам речовини, у результаті зростає інтенсивність їх руху. Зростаючий рух атомів створює більший опір спрямованому руху вільних електронів, від чого зростає опір провідника. Зі зниженням температури створюються найкращі умовидля спрямованого руху електронів і опір провідника зменшується. Цим пояснюється цікаве явище - надпровідність металів.

  Надпровідність, тобто зменшення опору металів до нуля, настає при величезній негативній температурі - 273° C абсолютним нулем. При температурі абсолютного нуля атоми металу хіба що застигають дома, не перешкоджаючи руху електронів.