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金属导体的电阻是由于导体内的什么引起的

  金属导体中的电流是由自由电子的定向运动形成的。自由电子在运动过程中经常与金属阳离子碰撞,每秒碰撞次数高达

10¹⁵次。这种类型的碰撞阻碍了自由电子的定向运动,代表这种阻碍的物理量被称为电阻。不仅金属导体具有电阻,其它物体也具有电阻。

  导体的电阻由其自身的物理条件决定。金属导体的电阻由其长度、厚度、材料特性和温度决定。


  在保持恒定温度(如20℃)的条件下,实验结果表明,由相同材料制成的相同横截面积但不同长度的电线的电阻与其长度成正比;长度相等但截面积不等的导线的电阻与其截面积S成反比,即  R=ρI/S  这个方程式叫做电阻定律。

  系数ρ导体的电阻率,单位Ω ·m(欧姆·米)。ρ与导体的几何形状无关,而是与导体材料的性质和导体所在的条件有关,如温度。R。l和S的单位是Ω(欧姆)、m(米)和㎡(平方米)。在一定的温度下,对于相同的材料,ρ是一个常数。

  不同的物质具有不同的电阻率,电阻率的大小反映了各种材料的导电性。电阻率越高,电导率越差。

  温度对导体电阻的影响:

(1)随着温度的升高,材料分子的热运动加剧,带电粒子之间的碰撞次数增加,即自由电子的运动受到更多阻碍;

(2) 随着温度的升高,材料中带电粒子的数量增加,从而更容易导电。随着温度的升高,导体的电阻是增加还是减少取决于哪个因素占主导地位。


  一般在金属导体中,自由电子的数量几乎不随温度而变化,而带电粒子之间的碰撞数量则随温度而增加。因此,随着温度的升高,其电阻增加。当温度上升1℃时,一般金属导体的电阻增加约为0.3%至0.6%。因此,当温度变化时,金属导体的阻抗可以被认为是恒定的。但是当温度变化很大时,电阻的变化是不可忽视的。

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