(a) 写出导体电阻与其材料电阻率之间的关系,该导体形状为圆柱体,长度为‘l’,横截面积为‘A’。由此推导出电阻率的国际单位制单位。(b) 一根长5 m的金属丝电阻为100Ω。如果该金属丝的横截面积为3 x 10–7 m2,计算该金属的电阻率。
(a) 导体电阻与其材料电阻率之间的关系(导体形状为圆柱体,长度为‘l’,横截面积为‘A’)为
$R=ρ\frac{l}{A}$
其中,
$R-$ 导体的电阻。
$ρ(rho)-$ 电阻率(常数)。
$l-$ 导体的长度。
$A-$ 导体横截面积。
电阻率国际单位制单位的推导。
对于电阻率 $ρ$,上述电阻表达式可以改写为:
$ρ=\frac{R\times A}{l}$
现在,将 $R,\ A$ 和 $l$ 的单位代入表达式。
$ρ=\frac{\Omega\ m^2}{m}$
$ρ=\Omega -m$
因此,电阻率的国际单位制单位为欧姆·米 $(\Omega -m)$。
(b) 已知
电阻,$R=100 \Omega$
长度,$l=5m$
面积,$A=3\times {10^{-7}}m^2$
求解:金属的电阻率 $ρ$。
解答
我们知道电阻率 $ρ$ 的计算公式为:
$ρ=\frac{R\times A}{l}$
代入已知值,得到:
$ρ=\frac{100\times 3\times {10^{-7}}}{5}$
$ρ=\frac{300\times {10^{-7}}}{5}$
$ρ=60\times {10^{-7}}\Omega -m$
$ρ=6\times {10}\times {10^{-7}}\Omega -m$
$ρ=6\times {10^{-6}}\Omega -m$
因此,该金属的电阻率为 $6\times {10^{-6}}\Omega -m$。
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