电阻微观解释

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电阻大小与导体长度的关系式

电阻大小与导体长度的关系式

电阻大小与导体长度的关系式
电阻大小与导体长度的关系可以用欧姆定律来描述。

根据欧姆
定律,电阻的大小与导体长度成正比。

具体而言,电阻(R)与导体长
度(L)的关系可以用以下公式表示,R = ρ (L/A),其中ρ代表导体材料的电阻率,A代表导体的横截面积。

这个公式表明,当导体
长度增加时,电阻也会增加。

这是因为增加的长度会导致电流通过
导体时遇到更多的阻力,从而导致电阻增加。

因此,可以说电阻与
导体长度呈正比关系。

另外,还可以从微观角度来理解这个关系。

当导体长度增加时,电子在导体中运动的路径也会增加,从而导致电子碰撞次数增加,
阻碍电流的流动,最终导致电阻增加。

因此,从微观角度来看,电
阻与导体长度也是呈正比关系的。

除了以上的定量关系和微观解释外,还可以从实际应用的角度
来考虑。

在电路设计和实际应用中,我们经常需要考虑导体长度对
电阻的影响。

比如在设计电路时,如果导体长度过长,会导致电阻
过大,从而影响电路的性能和稳定性。

因此,了解电阻与导体长度
的关系对于电路设计和应用具有重要意义。

综上所述,电阻大小与导体长度的关系可以从欧姆定律、微观角度和实际应用角度来全面理解。

这个关系对于理解电路中的电阻现象和电路设计都具有重要意义。

热敏电阻的工作原理

热敏电阻的工作原理

热敏电阻的工作原理热敏电阻是一种利用材料热敏特性来测量温度的电子元件。

它的工作原理是基于材料电阻随温度的变化而变化。

当温度升高时,电阻值减小;当温度降低时,电阻值增加。

这种温度与电阻成反比的关系使得热敏电阻成为了一种常见的温度测量元件。

热敏电阻的工作原理可以从材料的微观结构和电子运动两个方面来解释。

首先,材料的微观结构决定了其电阻特性。

在热敏材料中,存在着大量的自由电子和晶格离子。

当温度升高时,晶格振动加剧,晶格离子的位置发生变化,导致电阻增大。

相反,当温度降低时,晶格振动减小,晶格离子的位置稳定,电阻减小。

热敏电阻的工作原理还与电子在材料中的运动有关。

在低温下,材料中的自由电子数量较少,电子的能量较低,电阻较高。

当温度升高时,电子的能量增加,能够克服晶格离子的束缚,导致电阻减小。

这种电子能量与温度的关系使得热敏电阻能够通过测量电阻值来间接反映温度的变化。

热敏电阻的工作原理还涉及材料的温度系数,即电阻随温度变化的比例关系。

温度系数可以用来衡量材料的温度敏感程度。

一般来说,温度系数越大,热敏电阻对温度的变化越敏感。

常见的热敏电阻材料有氧化锌、氧化镍、氧化铁等,它们的温度系数都比较大,适合用于温度测量。

热敏电阻的工作原理使得它在许多领域都有广泛的应用。

例如,它可以用于温度控制系统中,通过测量电阻值来实现温度的监测和控制。

此外,热敏电阻还可以用于温度补偿电路中,校正其他元件的温度漂移。

另外,热敏电阻还可以用于汽车、家电等产品中,用于测量环境温度或设备温度。

热敏电阻是一种利用材料热敏特性来测量温度的电子元件。

它的工作原理是基于材料电阻随温度的变化而变化,通过测量电阻值来间接反映温度的变化。

热敏电阻的工作原理使得它在温度测量和控制方面有着广泛的应用。

在实际应用中,我们可以根据具体需求选择适合的热敏电阻材料和电路设计,以实现准确可靠的温度测量。

相同条件下铜的电阻率和铝的电阻率的比值

相同条件下铜的电阻率和铝的电阻率的比值

相同条件下铜的电阻率和铝的电阻率的比值铜的电阻率和铝的电阻率是两种金属的物理性质,它们的比值在工程应用中具有重要意义。

本文将从微观角度出发,探讨铜的电阻率和铝的电阻率的比值,并分析其影响因素和实际应用。

我们来了解一下电阻率。

电阻率是指单位长度和单位截面积下的电阻。

它与材料的导电能力密切相关,反映了材料对电流的阻碍能力。

电阻率越大,材料对电流的阻碍越强,电阻就越大。

铜是一种优良的导电金属,被广泛应用于电力传输、电子器件、导线等领域。

铜的电阻率非常低,约为1.7×10^-8 Ω·m。

这是因为铜原子内的自由电子数量较多,电子在晶格中移动时受到的阻力较小,导致电流通过铜时几乎没有受到任何阻碍。

而铝是一种常见的轻质金属,也具有较好的导电性能,因此在一些应用场景中也被广泛使用。

然而,铝的电阻率约为2.8×10^-8 Ω·m,稍高于铜。

这是因为铝原子内的自由电子数量较铜少,且自由电子在晶格中移动时会受到较大的阻力,导致电流通过铝时会有一定的阻碍。

接下来,我们来计算铜的电阻率和铝的电阻率的比值。

将铜的电阻率除以铝的电阻率,得到的结果约为0.61。

即铜的电阻率大约是铝的电阻率的1.64倍。

这个比值的大小与铜和铝的物理性质有关。

首先,铜的原子内自由电子数量较多,电子在晶格中移动时受到的阻力较小,导致电阻率较低。

其次,铜的晶体结构较紧密,晶格振动较小,电子在晶格中移动时的碰撞几率较小,也导致电阻率较低。

相比之下,铝的电子数量较铜少,且晶格结构较松散,电子在晶格中移动时的碰撞几率较大,因此电阻率较高。

铜的电阻率和铝的电阻率的比值的大小在工程应用中具有重要意义。

例如,在设计电线电缆时,需要考虑电线的导电性能和成本。

由于铜的电阻率较低,电流通过铜导线时的电阻较小,因此铜导线可以输送更大的电流。

而铝的电阻率较高,电流通过铝导线时的电阻较大,因此相同截面积的铝导线只能输送较小的电流。

因此,在一些场景中,为了满足电流传输要求,需要使用更粗的铝导线,从而增加了材料成本。

高中物理竞赛讲义-欧姆定律

高中物理竞赛讲义-欧姆定律

欧姆定律一、电阻的大小1、电阻的计算式(欧姆定律)U R I =2、电阻的决定式(电阻定律)l R Sρ= 微观解释:电阻产生的原因,是定向移动的自由电子与原子核碰撞。

长度越长,碰撞概率越大 横截面积越大,碰撞概率越小 3、电阻率与温度的关系:0(1)t ρρα=+微观解释:对于金属:温度高,分子热运动剧烈,碰撞概率大,电阻升高,α为正值 对于绝缘体:温度高,更多电子挣脱束缚,成为自由电子,电阻降低,α为负值二、网络电阻的化简1、利用电路的对称性进行折叠、翻转、合并拆分(1)设网络电阻的两端点为A 和B 。

AB 的这根对称轴两侧的对称是“完全对称”。

可以看成是两条支路并联,因此只需计算一条支路的电阻,并将总电阻除以2,相当于将原电路沿AB 折叠,电阻变粗,电阻值减半。

如果电阻就在对称轴上,相当于是中间一条支路上的电阻,则折叠过程中不受影响 (2)AB 中垂线的两侧具有不完全的对称性。

虽然电阻网络的分布是对称的,但是电路中电势的分布是不对称的,一边高一边低。

由这种不完全的对称性可以得到: <1>中垂线上各点电势相等①等电势的点之间,可以用导线任意连接②等势点间若存在电阻,则此支路上电流为0,可将此支路断开 <2>对称的支路上电流大小相等,因此可以将节点处的电路分离 2、利用电路的自相似性进行化简弄清究竟谁和谁自相似自相似性一般适用于半无限网络。

注意相似比的大小 3、等效电路在不改变电路性质的情况下,可以对电路进行变形、翻转,导线可以伸缩移动(节点移动不能跨过电路元件),三维图形可以“压扁”为二维图形。

4、电流注入法用均匀电阻线做成的正方形回路,如图,由九个相同的小正方形组成.小正方形每边的电阻均为r=8Ω.(1)在A 、B 两点问接入电池,电动势E=5.7V ,内阻不计,求流过电池的电流强度.(2)若用导线连接C 、D 两点,求通过此导线的电流(略去导线的电阻).电阻丝无限网络如图所示,每一段金属丝的电阻均为r,试求A、B两点间的等效电阻R AB.由十二个相同的电阻连接成一个立方体框架,若每个电阻的阻值均为R问从立方体八个顶点中的任意两个顶点测量时立方体的总电阻等于多少?1.三个相同的金属圈两两相交地焊接成如图所示的形状,若每一金属圈的原长电阻(即它断开时测两端的电阻)为R,试求图中A、B两点之间的电阻.【解析】从图看出,整个电阻网络相对A、B两点具有上、下对称性,因此可上、下压缩成如图所示的等效简化网络,其中r为原金属圈长度部分的电阻,即有:r=R/4图网络中从A点到O点电流与从O点到B点的电流必相同;从A′点到O点的电流与从O点到B′点电流必相同.因此可将O点断开,等效成图所示简化电路.rB′A′Ar/2r/2r/2r/2r rrOBA继而再简化成如图所示的电路:最后可算得: R AB =1225512r r r -+=() 即有R AB =5R/48.如图所示,无限旋转内接正方形金属丝网络由一种粗细一致、材料相同的金属丝构成,其中每个内接正方形的顶点都在外侧正方形四边中点上.已知与最外侧正方形边长相同的同种金属丝A'B'的电阻为R 0,求网络中:(1)A 、C 两端间等效电阻R AC . (2)E 、G 两端间等效电阻R EG .例1. 如图所示,框架是用同种金属丝制成的,单位长度的电阻为ρ,一连串内接等边三角形的数目可认为趋向无穷,取AB 边长为a ,以下每个三角形的边长依次减小一半,则框B ′BA ′Ar rrrr/2r/2 r/2r/2Arr B ′BA ′r/2r/2架上A 、B 两点间的电阻为多大?从对称性考虑原电路可以用如图所示的等效电路来代替,同时我们用电阻为2ABR 的电阻器来代替由无数层“格子”所构成的“内”三角,并且电阻是RAB 这样的,AB x R R =,R αρ=因此/2/2()()/2/2x x x x x RR RR R R R R R R R R R =+⋅++++解此方程得到:111)33AB x R R R a ρ===如图所示是一个由电阻丝构成的平面正方形无穷网络,各小段的电阻为R ,求A 、B 两点间的等效电阻.若将A 、B 间的一小段电阻丝换成电阻为4R 的另一小段电阻丝.试问换后A 、B 间的等效电阻是多少?解析:设想内阻极大的电源加在A 和地(或无穷远)之间,使由A 点流进网络的电流为I ,则由对称性可知,流过AB 的电流为4I.假设拆去此电源,在B 点和地(或无究远)之间加上另一内AB BR2/阻极大的电源,使由B 点流出网络的电流强度为I,由对称性可知,流过AB 的电流仍为4I.若把上述电源同时加上,则由叠加原理可知,流过AB 的电流为442I I I+=.设AB 间的等效电阻为R AB ,所以:2AB I IR R =⋅2AB R R =外的其它电阻丝构成的网络的电阻为R0,则整个电阻可以看成是除A 、B 间电阻丝与R0的并联.则:002AB R R RR R R ==+ 0R R =当A 、B 间的一小段电阻丝换成电阻为4R 时,则:004'0.84AB R RR R R R⋅==+.有一无限平面导体网络,它由大小相同的正六边形网眼组成,如图所示.所有六边形每边的电阻均为R 0. (1)求结点a 、b 间的电阻.(2)如果有电流I 由a 点流入网络,由g 点流出网络,那幺流过de 段电阻的电流I de 为多大?【解析】(1)设有电流I 自a 点流入,流到四面八方无穷远处,那么必有3/I 电流由a 流向c ,有6/I电流由c 流向b .再假设有电流I 由四面八方汇集b 点流出,那么必有6/I 电流由a 流向c ,有3/I电流由c 流向b .将以上两种情况综合,即有电流I 由a 点流入,自b 点流出,由电流叠加原理可知263II I I ac =+=(由a 流向c ) 263I I I I cb =+=(由c 流向b )因此,a 、b 两点间等效电阻000R I R I R I I U R cb ac AB AB =+==(2)假如有电流I 从a 点流进网络,流向四面八方,根据对称性,可以设 A I I I I ===741B I I I I I I I ======986532应该有I I I A =+B 63因为b 、d 两点关于a 点对称,所以A be deI I I 21=='同理,假如有电流I 从四面八方汇集到g 点流出,应该有 BdeII =''最后,根据电流的叠加原理可知()I I I I I I I I B A B A de dede 61636121=+=+=''+'=如图,有一三角形的无穷长电路其中每个电阻阻值均为R ,求AB 间的等效电阻R AB 。

八年级物理第七章《欧姆定律》授课课件

八年级物理第七章《欧姆定律》授课课件

进阶习题
题目4
一个电路中有一个电源、一个电阻和一个开关。当开关闭合时,电流表的读数为0.5安培 。当开关断开时,电流表的读数为0。求电源的电动势和内阻。
题目5
一个电路中有一个电源、两个电阻和一个开关。当开关闭合时,电流表的读数为1安培。 当开关断开时,电流表的读数为0。求两个电阻的阻值。
题目6
一个电路中有一个电源、三个电阻和一个开关。当开关闭合时,电流表的读数为2安培。 当开关断开时,电流表的读数为0。求三个电阻的阻值。
03 欧姆定律的应用
在电路分析中的应用
确定电流、电压和电阻之间的关系
01
通过使用欧姆定律,可以确定电路中各部分的电流、电压和电
阻之间的关系,从而更好地理解电路的工作原理。
分析电路元件的参数
02
利用欧姆定律,可以分析电路中各元件的参数,例如电阻、电
容和电感等,以便更好地选择和使用元件。
解决电路问题
04 欧姆定律的拓展知识
电阻的种类与特性
线性电阻
其电阻值与通过的电流 和电压成线性关系,是
最常见的电阻类型。
非线性电阻
其电阻值随通过的电流 和电压变化而变化,如
二极管正向电阻。
温度敏感电阻
压敏电阻
其电阻值随温度变化而 变化,如热敏电阻。
其电阻值随电压变化而 变化,常用于过压保护。
电导与电阻的关系
定性等。
此外,欧姆定律还在电子设备的 设计、生产和维护中发挥着重要 作用,是电子工程师必须掌握的
基本原理之一。
02 欧姆定律的实验探究
实验目的
探究电流、电压和电 阻之间的关系,验证 欧姆定律。
培养观察、分析和解 决问题的能力,提高 实验操作技能。

电阻的大小与电压关系

电阻的大小与电压关系

电阻的大小与电压关系电阻是电路中常见的一个基本元件,它的存在使得电流在电路中通过时受到了一定的阻碍。

根据欧姆定律,电流I与电阻R和电压V之间存在着一定的关系,即V=IR。

这一关系表明了电阻的大小与电压的关系。

电阻的大小是电路中流过的电流量与电压之比,用单位欧姆(Ω)来表示。

它描述了电流通过电路时所遇到的阻碍程度,即流动电流的难度。

通常情况下,电阻是通过材料的众多微小阻碍综合所得,这种微观结构导致了电阻对电流的阻碍。

根据欧姆定律,电压与电阻成正比。

当电阻增大时,通过电路的电流减小。

这是因为电阻增加意味着电流受到了更大的阻碍,需要更大的电压推动电流通过电路。

同样,当电阻减小时,通过电路的电流增加。

要理解电阻大小与电压关系的原理,我们需要了解电阻的基本结构。

电阻的阻碍作用来自于其内部的载流子运动,主要是电子的运动。

当电子在导体中运动时,会和导体原子产生相互作用,导致电子受到阻碍。

这种作用会导致电子受到碰撞,减慢其运动速度。

电子受到的阻碍越大,电阻就越大。

进一步分析,我们可以看到电阻的大小还与电阻材料的特性有关。

导体材料通常有较小的电阻,因为它有很多自由电子,电流很容易通过。

绝缘体材料则通常有较大的电阻,因为它缺乏自由电子,电流的流动受到了很大的阻碍。

除了电阻材料的特性,电阻的大小还和其物理形态有关。

电阻长、细时,电阻的阻碍作用会增加,电阻更大;相反,电阻短、粗时,电阻较小。

这也是为什么电阻器通常是长而细的线性元件。

在电路中,电阻可用于控制电流和电压的大小。

通过调节电阻的阻值,我们可以控制电流的大小,实现对电路的控制和调节。

这是电阻器在电路中应用广泛的原因之一。

同时,电阻的关系还可以用来计算电路中的功率损耗。

功率可以定义为电流与电压的乘积,即P=IV。

由欧姆定律可得:P=V^2/R,或P=I^2R。

这两个公式说明了电阻的大小与电路功率的关系。

当电阻增加时,功率损耗会增加,而当电压或电流增加时,功率损耗也会增加。

2021届高考物理一轮温习 第7章 第1讲 电流 电阻 电功率及焦耳定律固考基教材梳理(1)

2021届高考物理一轮温习 第7章 第1讲 电流 电阻 电功率及焦耳定律固考基教材梳理(1)

第1讲电流电阻电功率及焦耳定律电流定义式、决定式、微观式电阻定义式电阻定律电阻率电功和电功率电功、电功率、焦耳定律电 流1.概念:电荷的定向移动形成电流. 2.方向:规定为正电荷定向移动的方向.3.三个公式:⎩⎪⎨⎪⎧定义式:I =qt 决定式:I =U R微观式:I =neSv电阻和电阻率1.电阻(1)概念式:R =UI .(2)电阻定律:R =ρlS .2.电阻率(1)物理意义:反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性. (2)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而增大. ②半导体的电阻率随温度升高而减小.③超导体:当温度降低到绝对零度周围时,某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体.电功和电功率1.电功(1)公式:W =IUt.(2)适用条件:适用于任何电路.(3)实质:电能转化为其他形式的能的进程. 2.电功率(1)公式:P=IU.(2)适用条件:适用于任何电路.3.电热Q=I2Rt(焦耳定律).4.电热功率P=I2R.1.(多项选择)(2021·大连模拟)用比值法概念物理量是物理学中一种很重要的思想方式,以下属于用比值法概念的物理量是( ) A .加速度a =Δv Δt B .电阻R =ρLSC .电场强度E =FqD .电容C =εrS4πkd【解析】 电阻R =ρLS 是电阻的决定式,电容C =ε1S4πkd 是电容的决定式,不属于用比值法概念的物理量,选项A 、C 符合要求.【答案】 AC2.如图7-1-1所示,一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为q ,当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为( ) A .vq C .qvS 图7-1-1【解析】 由于橡胶棒均匀带电,故时刻t 内定向移动的电荷量为qvt ;依照电流概念式I =qt ,能够确信A 正确.【答案】 A3. (多项选择)(2021·武汉一中检测)在如图7-1-2所示的电路中,输入电压U 恒为8 V ,灯泡L 标有“3 V,6 W”字样,电动机线圈的电阻RM =1 Ω.假设灯泡恰能正常发光,以下说法正确的选项是( ) A .电动机的输入电压是5 V B .流过电动机的电流是2 A C .电动机的效率是80%D .整个电路消耗的电功率是10 W 图7-1-2【解析】 灯泡恰能正常发光,说明灯泡电压为3 V ,电流为2 A ,电动机的输入电压是8 V -3 V =5 V ,流过电动机的电流是I =2 A ,选项A 、B 正确;电动机内阻消耗功率I2RM =4 W ;电动机输入功率为UI =5×2 W=10 W ,输出功率为6 W ,效率为η=60%,整个电路消耗的电功率是10 W +6 W =16 W ,选项C 、D 错误. 【答案】 AB4.(2021·北京高考)一段横截面积为S 、长为l 的直导线,单位体积内有n 个自由电子,电子电量为e.该导线通有电流时,假设自由电子定向移动的速度均为v.求导线中的电流Ⅰ.【解析】 设Δt 时刻内通过导体横截面的电量为Δq,由电流概念,有 I =Δq Δt =neSvΔt Δt=neSv【答案】neSv电流的三个表达式公式适用范围字母含义公式含义定义式I=qt一切电路q:(1)是通过整个导体横截面的电荷量,不是单位面积上电荷量(2)当异种电荷反向通过某截面时,所形成的电流是同向的,应是q=|q1|+|q2|qt反映了I的大小,但不能说I∝q ,I∝1t微观式I=nqSv一切电路n:导体单位体积内的自由电荷数q:每个自由电荷的电荷量S:导体横截面积v:定向移动的速率从微观上看n、q、S、v决定了I的大小决定式I=UR金属电解液U:导体两端的电压R:导体本身的电阻I由U、R决定I∝U,I∝1R(多项选择)(2020·全国高考)通常一次闪电进程历时约~s,它由假设干个接踵发生的闪击组成.每一个闪击持续时刻仅40~80 μs,电荷转移要紧发生在第一个闪击进程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为×109 V,云地间距离约为1 km;第一个闪击进程中云地间转移的电荷量约为6 C,闪击持续时刻约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的.依照以上数据,以下判定正确的选项是( )A.闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB.整个闪电进程的平均功率约为1×1014 WC.闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD .整个闪电进程向外释放的能量约为6×106 J【解析】 由电流的概念式I =Q t 知I =660×10-6 A =1×105 A,A 正确;整个进程的平均功率P =W t =qUt =错误! W =3×1010 W(t 代或,B 错误;由E =错误!=错误!V/m =1×106V/m ,C 正确;整个闪电进程向外释放的能量为电场力做的功W =qU =6×109J,D 错. 【答案】 AC应用I =qt求解电流的技术计算电流时,要分清形成电流的自由电荷的种类:(1)关于金属导体,是自由电子的定向移动形成的,电荷量q 是通过导体横截面的自由电子的电量.(2)关于电解液,是正、负离子同时向相反的方向定向移动,电荷量q 为正、负离子电荷量的绝对值之和. 【迁移应用】1.某电解池,若是在1秒钟内共有×1018个二价正离子和×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过那个横截面的电流是( ) A .0 AB .0.8 AC .1.6 AD .3.2 A【解析】 通过横截面的正离子的电荷量q1=×10-19×2××1018 C.通过横截面的负离子的电荷量q2=-×10-19××1019 C,那么q =|q1|+|q2|=3.2 C ,依照I =qt 得I =3.2 A ,故D 正确. 【答案】 D电阻、电阻定律的理解和应用1.电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,电阻大的导体对电流的阻碍作用大.电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量,电阻率小的材料导电性能好. (2)导体的电阻大,导体材料的导电性能不必然差;导体的电阻率小,电阻不必然小,即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不必然小. (3)导体的电阻、电阻率均与温度有关. 2.电阻的决定式和概念式的比较公式R =ρlSR =U I区别电阻的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测定电阻的方法,并不说明电阻与U 和I 有关只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解液适用于任何纯电阻导体(2021·湖南省怀化市联考)如图7-1-3所示,a 、b 、c 为不同材料做成的电阻,b 与a 的长度相等,横截面积是a 的两倍;c 与a 的横截面积相等,长度是a 的两倍.当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是U1∶U2∶U3=1∶1∶2.关于三种材料的电阻率ρa、ρb、ρc,以下说法中正确的选项是( ) 图7-1-3A .ρa 是ρb 的2倍B .ρa 是ρc 的2倍C .ρb 是ρc 的2倍D .ρc 是ρa 的2倍【解析】 设a 的长度为L ,截面积为S ,因为R =U I ,而R =ρL S ,因此Ra Rb =U1U2,即ρa LS ρb L2S=1,故ρb=2ρa;同理Ra Rc =U1U3=12,因此ρa LS ρc 2L S=12,故ρa=ρc,选项C 正确. 【答案】 C【迁移应用】2.某同窗做三种导电元件的导电性实验,他依照所测量的数据别离绘制了三种元件的I -U 图象如图7-1-4所示,那么下述判定正确的选项是( )甲 乙 丙图7-1-4A .只有乙图象是正确的B .甲、丙图象是曲线,确信误差太大C .甲、丙为线性元件,乙为非线性元件D .甲、乙、丙三个图象都可能是正确的,并非必然有较大误差【解析】 金属的电阻率随温度的升高而增大,丙图可能为金属导体;半导体材料的电阻率随温度升高而减小,如甲图;某些线性元件电阻率不随温度转变,如乙图;因此,甲、乙、丙三个图都可能正确,并非必然有较大误差.【答案】 D电功和电热的计算1.电功与电热的比较纯电阻电路 非纯电阻电路 常用电器白炽灯、电烙铁、电炉等 电动机、电风扇、电解槽等 电功与电 电功等于电热W =Q =UIt =I2Rt =电功:W =UIt电功大于电热W >Q2.电功率与热功率的比较 (1)在纯电阻电路中,电功率等于热功率,即P =UI =I2R =U2R. (2)在非纯电阻电路中,电功率包括热功率,P =UI 为电功率,P′=I2R 为热功率,有P >P′.(多项选择)(2021·沈阳模拟)如图7-1-5所示,一直流电动机与阻值R=9 Ω的电阻串联在电源上,电源电动势E =30 V ,内阻r =1 Ω,用理想电压表测出电动机两端电压U =10 V ,已知电动机线圈电阻RM =1 Ω,那么以下说法中正确的选项是( )A .通过电动机的电流为10 AB .电动机的输入功率为20 WC .电动机的热功率为4 WD .电动机的输出功率为16 W图7-1-5【解析】 由E =30 V 、电动机两头电压10 V 可得R 和电源内阻上分担电压为20 V ,那么I =209+1 A =2 A ,A 错;电动机输入功率P =UI =10 V×2 A=20 W ,B 正确;P 热=I2RM =4×1 W=4 W ,C 正确;P 输出=P -P 热=20 W -4 W =16 W ,D 正确.【答案】 BCD【迁移应用】3.(多项选择)对计算任何用电器的电功率都适用的公式是( )A .P =I2RB .P =U2RC .P =UID .P =W t【解析】 公式P =I2R 、P =U2R 只适用于纯电阻电路,而P =UI 、P =W t对计算任何用电器的电功率都适用,A 、B 错误,C 、D 正确.【答案】 CD。

电导和电阻的关系公式

电导和电阻的关系公式

电导和电阻的关系公式电导和电阻是电学中的两个重要概念,它们之间存在着密切的关系。

电导指的是物质对电流流动的能力,是电导材料的一个特性,通常用电导率来描述。

而电阻则是物质对电流流动的阻碍程度,是电阻材料的一个特性,通常用电阻率来描述。

电导和电阻之间的关系可以通过一个简单的公式来表示:电导等于电阻率的倒数。

换句话说,电导是电阻的倒数。

这个公式可以用数学语言表示为:G = 1/R,其中G表示电导,R表示电阻。

电导和电阻之间的关系可以从两个方面来理解。

首先,电导和电阻是相互依存的。

电导越大,电阻就越小,反之亦然。

这是因为电导和电阻是两个相互对立的概念,它们描述了电流在物质中的流动情况。

当物质的电导性增强时,电流在其中的流动更加容易,电阻就会减小。

相反,当物质的电导性减弱时,电流在其中的流动变得困难,电阻就会增加。

电导和电阻之间的关系可以从宏观和微观两个层面来理解。

在宏观层面上,电导和电阻决定了电流的大小和流动的速度。

电导越大,电流就越大,电流的流动速度也就越快。

而电阻越大,电流就越小,电流的流动速度也就越慢。

在微观层面上,电导和电阻决定了电子在物质中的运动情况。

电导越大,电子在物质中的运动越自由,电阻就越小;电导越小,电子在物质中的运动越受阻碍,电阻就越大。

总的来说,电导和电阻是电学中不可分割的两个概念,它们之间存在着密切的关系。

电导是电阻的倒数,电导越大,电阻越小。

电导和电阻决定了电流的大小、流动的速度以及电子在物质中的运动情况。

通过研究电导和电阻之间的关系,我们可以更好地理解电流在物质中的流动规律,为电学应用和电路设计提供指导。

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电阻微观解释
电阻是电学中的一个重要概念,指的是电路中电流流经某段导体时,该导体对电流的
阻碍作用。

在微观层面上,电阻可以被看作是由于导体内电子的运动受到阻碍而产生的。

首先,电阻与导体内的自由电子密度有关。

在一个导体中,自由电子是带负电荷的粒子,在材料内自由行动。

然而,在实际情况下,这些自由电子会在材料内受到晶格不规则
性的影响,从而产生碰撞。

这些碰撞会使电子的速度发生变化,并且会导致电流的弱化。

因此,自由电子密度越高,导体中的电阻就越小,因为电子之间的碰撞机会减少。

其次,电阻还与导体中自由电子的电荷和电子的移动速度有关。

当自由电子从低电位
点移向高电位点时,在深化的电势井中将会受到引力主导势能坡的加速,然而电子在撞击
晶格时也会失去一部分它们本来就有的能量。

如果电子的移动速度较低,那么这种能量损
失就更明显,从而导致电阻的增加。

此外,电子的电荷量也会影响电阻的大小,因为电阻
是由导体中电子受阻碍而产生的(导体中不仅有电子,还有离子),电子电荷量越大,其
与离子的相互作用力就越强,因而电阻也会随之增加。

此外,在绝缘体、半导体和金属等不同类型的材料中,电阻的大小也会有所不同。


主要是由于晶格结构不同,自由电子密度和速度也不同,从而导致电子之间的碰撞频率以
及电阻的大小不同。

最后,电阻也与温度相关。

当导体温度升高时,导体内的原子的热振动加剧,使晶格
更不规则,并增加电子与离子的碰撞机率。

因此,随着温度的升高,导体的电阻也会增加。

这就是为什么在大多数电子元件中,需要在散热的地方使用散热片的原因。

总之,电阻是由多个微观因素共同作用产生的,包括自由电子密度和速度、电子电荷量、材料的组成和形态等。

微观分析电阻现象,不但能更深刻地理解它的原理,还可以帮
助我们更好地设计和制造各种电路元件。

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