Які відношення існують між опором провідника і його довжиною, площею перерізу та питомим опором, і
Які відношення існують між опором провідника і його довжиною, площею перерізу та питомим опором, і як це використовується для створення "органів чуття" сучасних автоматів?
10.12.2023 22:49
Пояснення: Опір провідника - це властивість матеріалу ставитися до руху електричного струму. Опором котушки або дрота можна управляти, змінивши його довжину, площу перерізу або питомий опір. Опір прямопропорційний довжині провідника - чим довше провідник, тим більший його опір. Опір обернено пропорційний площі перерізу провідника - чим ширший площа перерізу, тим менший його опір. Питомий опір - це величина, що показує, який опір має одиниця довжини провідника.
В сучасних автоматах використовується ці принципи для створення "органів чуття". Наприклад, датчики температури вимірюють опір термопровідного матеріалу, які змінюють свій опір залежно від температури. Датчики тиску використовують п'єзоелектричні матеріали, які змінюють свій опір при тиску. Датчики світла використовують фотодіоди, які генерують опір при впливі світла.
Приклад використання: Задача: Як зміниться опір дроту, якщо його довжину збільшити вдвічі, а площу перерізу зменшити наполовину?
Розв'язок: При збільшенні довжини вдвічі, опір збільшиться також вдвічі, оскільки опір прямопропорційний до довжини провідника. При зменшенні площі перерізу наполовину, опір зросте вдвічі, оскільки опір обернено пропорційний площі перерізу провідника. Таким чином, загальний ефект буде збільшення опору в чотири рази.
Порада: Краще зрозуміти ці відношення та використання провести експерименти з вимірюванням опору провідників за різних умов. Використовуйте осцилографи та вимірювальні прилади для збору даних і аналізу результатів. Практичний досвід допоможе краще зрозуміти теоретичні основи.
Вправа: Як зміниться опір провідника, якщо довжину збільшити у 3 рази, а площу перерізу зменшити вдвічі? Відповідь дайте в цифровому значенні та висновку (збільшиться, зменшиться, залишиться без змін).