Quel effet Stretching avoir sur la résistance d'un fil?

May 4

Quel effet Stretching avoir sur la résistance d'un fil?


Résistance désigne le degré auquel un objet conducteur oppose à l'écoulement du courant électrique. Résistivité, d'autre part, désigne le degré auquel un matériau spécifique est opposée à la circulation du courant électrique. Pour déterminer la résistance d'un objet en multipliant la résistivité du matériau par la longueur de l'objet et en divisant par la surface en coupe transversale. Par conséquent, si la surface de section transversale ne pas augmenter par un degré d'étirage augmente la résistance d'un fil.

fil initial

Le cuivre a une résistivité de 1.68x10 ^ mètres ohm -8. Si la longueur d'un fil de cuivre est de 1 m et sa surface de section transversale de 1 cm carré, la résistance du fil est 1.68x10 ^ -4 ohms. Pour obtenir cette résistance, d'abord multiplier la longueur par la résistivité - il en résulte une quantité de 1.68x10 ^ -8 ohms au carré m - puis à diviser par la surface en coupe transversale. Depuis 1 cm est égale à 1x10 ^ -2 m, 1 cm au carré est égal à 1x10 ^ -4 m au carré. Par conséquent, en divisant 1.68x10 ^ -8 m ohms au carré de la surface en coupe transversale de 1x10 -4 m ^ au carré donne une résistance de 1.68x10 ^ -4 ohms.

Stretching Sans changement dans Cross-Sectional Area

Supposons que le fil peut être étiré jusqu'à 2 m sans changer la surface de section transversale. Cela permettra de doubler la résistance du fil. Tout d'abord, il faut multiplier la nouvelle longueur par la résistivité; il en résulte la quantité 3.36x10 ^ -8 m ohms au carré. En divisant par la même surface en coupe transversale de 1x10 -4 m ^ au carré donne une nouvelle résistance de 3.36x10 ^ -4 ohms.

Actuelle et transversale Zone

Lorsqu'un fil d'une longueur donnée conduit le courant électrique, le nombre d'électrons pouvant circuler à travers le fil est limitée par le diamètre du fil; un fil de plus grand diamètre permet plus d'électrons à l'écoulement. La surface en coupe transversale du fil est donc inversement proportionnelle à la résistance - la plus grande de la surface de section transversale, plus la résistance du fil.

Changement prévu dans Cross-Sectional Area

Si vous étirer un fil, mais le volume reste constant, la surface de section transversale va changer. Mesure que la longueur augmente, la surface de section transversale doit diminuer afin de maintenir le volume constant. Si l'on double la longueur du fil, la surface de section transversale est réduite de moitié. Ceci, à son tour, augmente la résistance encore plus. Le numérateur de 3.36x10 ^ -8 ohm m carré qui résulte de la multiplication par deux du fil doivent alors être divisés par 0,5x10 ^ -4 m au carré. Il en résulte une résistance de 6.72x10 ^ -4 ohms. Dans ce cas, l'étirement quadruplets la résistance initiale.