Rezistenţa electrică. Legea Ohm.

Rezistența electrică

Rezistența electrică a unui conductor măsoară proprietatea acestuia de a se opune trecerii curentului electric. Rezistența electrică este proporțională cu cu lungimea conductorului - l și invers proporțională cu aria secțiunii transversale a conductorului - S, prin intermediul unei constante de material numită rezistivitate electrică - ρ . Rezistența electrică se măsoară în Ohmi (Ω).

$R=\rho \frac{l}{S}$

Rezistivitatea electrică cuprinde factorii de structură ai conductorului care contribuie la rezistența electrică. Rezistivitatea electrică depinde de temperatură după relația:

$\rho ={\rho }_0\left(1+\alpha t\right), unde la metale \alpha \approx 4·{10}^{-3}gr{d}^{-1}, iar {\rho }_0 este rezistivitatea la 0°C$

Inversa rezistenței electrice se numește conductanță electrică:

$G=\frac{1}{R}$

De asemenea inversa rezistivității electrice se numește conductivitate electrică:

$\sigma =\frac{1}{\rho }$

Din punct de vedere electric materialele se împart în:

$$\begin{gathered} - izolatoare - \rho ={10}^6÷{10}^{25}\Omega m \\ - semiconductoare - \rho ={10}^{-5}÷{10}^8\Omega m \\ - conductoare - - \rho ={10}^{-8}÷{10}^{-5}\Omega m \end{gathered}$$

O clasă specială de materiale este cea a materialelor supraconductoare a căror rezistență electrică devine nulă dacă temperatura lor scade sub o anumită valoare critică, de regulă apropiată de 0K. Au fost descoperite deja materiale supraconductoare cu temperatura critică în jurul valorii de 140K.

Legea lui Ohm

Într-un circuit electric simplu:

Pentru o porțiune de circuit legea lui Ohm se scrie:

$I=\frac{U}{R}$

Pentru întreg circuitul legea lui Ohm se scrie:

$I=\frac{E}{R+r}$

Sursa poate funcționa în regim de scurtcircuit, când rezistența circuitului exterior este nulă, atunci:

$I_{sc}=\frac{E}{r}$

De asemenea sursa poate funcționa în gol, când rezistența circuitului exterior tinde la infinit, atunci:$U=E$