Закон Ома для однородного участка цепи. Сопротивление проводника

Закон Ома открытый экспериментально, гласит: сила тока, протекающего по однородному проводнику, пропорциональна разности потенциалов на его концах (напряжению ),

.

Коэффициент пропорциональности называют проводимостью, а величину называют сопротивлением. Из закона Ома , определим единицу измерения сопротивления: Ом. Величина сопротивления зависит от формы и размеров проводника, а также от свойств материала, из которого он сделан. Для однородного цилиндрического проводника

,

где — длина проводника, — площадь его поперечного сечения, — зависящий от свойств материала коэффициент, называемый удельным электрическим сопротивлением.

Величину обратную удельному сопротивлению , называют удельной проводимостью. Выразив удельное сопротивление , определим единицу измерения Ом·м. Удельное сопротивление зависит от температуры, для растворов электролитов с ростом температуры оно уменьшается, для металлов, наоборот, возрастает. Для металлов при температурах близких к комнатной температуре, эта зависимость имеет вид

,

— удельное сопротивление при ; — температура в ; — температурный коэффициент сопротивления. Для многих химически чистых металлов град^-1. То есть изменяется пропорционально абсолютной температуре , . При очень низких температурах линейный характер зависимости нарушается, а при некоторой достаточно низкой температуре у многих металлов и сплавов сопротивление скачком уменьшается до нуля (сверхпроводимость). Зависимость сопротивления от температуры используется в термометрах сопротивления — устройствах для измерения температуры.

На практике часто приходится иметь дело с несколькими проводниками, соединенными параллельно или последовательно. Для параллельного соединения результирующее сопротивление рассчитывается по формуле (общая проводимость равна сумме проводимостей), для последовательного соединения (общее сопротивление равно сумме сопротивлений).