Що таке опір?

У фізиці електричним опором називається фізична величина, яка характеризує здатність провідника перешкоджати протіканню електричного струму.

Що таке електричний опір

Кожне тіло, кожна речовина має електричний опір. Якщо прикласти одне і те ж напруга до різних тіл, струм через них потече різний, тому у них різний опір. Є речовини, через які струм взагалі не потече. Такі речовини називаються діелектриками, а речовини, пропускають електричний струм, називаються провідниками.

Як відомо, струм - це спрямований рух електронів. Електрони з негативного полюса джерела напруги надходять в провідник, там вони вибивають з молекули провідника інші електрони, займаючи їхнє місце. Електрони як би передають естафету від молекули до молекули.

Крім того, в провідниках є і власні вільні електрони, не пов'язані ні з яким певним атомом. Всі ці частинки рухаються по провіднику. Оскільки вільні електрони присутні у всьому обсязі провідника, при додатку напруги електрони моментально досягають позитивного полюса.

Молекули різних речовин з різною силою утримують свої електрони. Наприклад, у золота вибити частинки простіше, ніж у міді, і вільних електронів в ньому більше, значить, опір золота менше. Молекули діелектриків свої електрони віддають вкрай неохоче, тому струм через них не тече.

Як визначити величину опору

Здатність провідника чинити опір проходженню струму називається опором і позначається буквою R. Опір жорстко пов'язано з струмом і напругою. Якщо до кінців провідника з опором R прикласти напругу U, через нього потече струм I. R = U / I. Це називається законом Ома.

У чому вимірюється опір? У Омах. 1 Ом - це такий опір, через яке при напрузі в 1 Вольт тече струм в 1 Ампер.

Як знайти опір? Будь провідник характеризується питомим опором rho-. Для кожного провідника це величина незмінна, вона вказується в довідниках. Питомий опір - це такий опір, яким володіє провідник довжиною l = 1 м і площею перетину S = 1 кв.м. Значить, опір R = rho-l / S. Чим довший провідник, тим опір більше, а зі збільшенням площі перетину опір падає.

Слід мати на увазі, що при нагріванні провідника опір зростає, а при охолодженні, навпаки, падає. При абсолютному нулі (- 273 ° С) опір близько до нуля. Це явище називається надпровідністю. Питомий опір, який вказують в довідниках, вимірюється в нормальних умовах, тобто при кімнатній температурі.

Внутрішнє і зовнішнє опір

Опором володіють не тільки провідники та елементи електричних схем, але й джерела напруги. Власний опір джерела r називається внутрішнім, а опір навантаження R - зовнішнім. Струм I через навантаження від джерела тече від мінуса до плюса, а всередині джерела від плюса до мінуса, тобто струм навантаження дорівнює струму всередині джерела.

Якщо на полюсах джерела є напруга Е, то його можна визначити за формулою Е = IR + Ir. Звідси можна обчислити і внутрішнє, і зовнішнє опір.