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文檔簡介

1、

歐姆定律和電阻一.歐姆定律歐姆.G.S.

在恒定電流情況下，一段導體兩端的電勢差（電壓）U

與通過這段導體的電流I

之間滿足：金屬導體的伏安特性曲線電阻導體的電阻是描述整段導體的電學性質的一個物理量。當導體的材料和溫度一定時，橫截面積為S、長度為l

的一段柱形導體的電阻為：或電阻率電導率介紹在工程結構試驗中，常常使用一種電阻式傳感器，其傳感元件叫做電阻應變片，它是把電阻絲或半導體薄片膠粘在薄膜襯底上的一種貼片。使用時，將它貼在待測的桿件上，當桿件受力發生形變時，應變片跟著桿件一起發生形狀、大小的改變，根據上式可知，這就要引起其電阻值的改變。用電學儀器測出應變片的電阻改變值，從而可相應地確定桿件的應變。電阻應變片常用于測量飛機、輪船、橋梁、房屋的構件在受力時發生的應變。電阻應變片◆電阻率與溫度的關系實驗表明，當溫度改變時，導體的電阻率也要改變。所有金屬的電阻率都隨溫度的升高而增大。在一般的溫度范圍內，幾乎所有金屬導體的電阻率都與溫度之間近似地有如下的線性關系：溫度系數有些金屬和化合物在降到接近絕對零度時，它們的電阻率突然減小到零，這種現象叫超導。汞在4.2K附近電阻突然降為零0.050.104.104.204.30****超導的轉變溫度T/K◆通過積分的方法求截面不均勻的導體的電阻例6-3-1

電阻元的電阻為：+–aR1R2r,dr解：如圖所示，取半徑為r，厚度為dr

薄圓柱層為電阻元，則面積為：（注意電流沿徑向）由于各個薄層都是串聯的，所以總電阻就應是各薄層電阻之和，求積分得：例6-3-2如圖所示的正圓臺形電阻，若沿任意橫截面上電流密度的分布都是均勻的，求：沿長度方向的電阻；當a=b

時，證明該圓臺沿長度方向的電阻為IldlLbla解：如圖所示，取一小圓臺，其高為dl，截面積為πr2，由于電流密度均勻，小圓臺沿高度方向的電阻為：lLabr由幾何圖所示，可知：(1)代入(1)式出現兩個未知量積分得：(2)當a=b

時，有歐姆定律是電壓和電流的關系電場強度和電流的關系推導U=IRI實驗證明，在金屬或電解液內，電流密度J

的方向與電場強度E

的方向相同：歐姆定律的微分形式一般金屬或電解液，歐姆定律在相當大的電壓范圍內是成立的，但對于許多導體（如電離了的氣體）或半導體，歐姆定律不成立，這種非歐姆導電特性有很大的實際意義，在電子技術，電子計算機技術等現代技術中有重要作用。注意UIO半導體二極管練習1：如圖所示，半徑為R1

和R2

的兩同心導體球殼之間充滿電阻率為的介質。計算兩球殼之間的電阻；設兩球殼間電勢差為U，求任意半徑r

處的電流密度。R2R1R2R1(1)在介質中取半徑為r，厚度為dr

的薄球殼，其

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