(a) 寫出導體電阻與其材料電阻率之間的關係,該導體形狀為圓柱體,長度為‘l’,橫截面積為‘A’。由此推匯出電阻率的國際單位制單位。(b) 一根長5 m的金屬絲電阻為100Ω。如果該金屬絲的橫截面積為3 x 10–7 m2,計算該金屬的電阻率。
(a) 導體電阻與其材料電阻率之間的關係(導體形狀為圓柱體,長度為‘l’,橫截面積為‘A’)為
$R=ρ\frac{l}{A}$
其中,
$R-$ 導體的電阻。
$ρ(rho)-$ 電阻率(常數)。
$l-$ 導體的長度。
$A-$ 導體橫截面積。
電阻率國際單位制單位的推導。
對於電阻率 $ρ$,上述電阻表示式可以改寫為:
$ρ=\frac{R\times A}{l}$
現在,將 $R,\ A$ 和 $l$ 的單位代入表示式。
$ρ=\frac{\Omega\ m^2}{m}$
$ρ=\Omega -m$
因此,電阻率的國際單位制單位為歐姆·米 $(\Omega -m)$。
(b) 已知
電阻,$R=100 \Omega$
長度,$l=5m$
面積,$A=3\times {10^{-7}}m^2$
求解:金屬的電阻率 $ρ$。
解答
我們知道電阻率 $ρ$ 的計算公式為:
$ρ=\frac{R\times A}{l}$
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,該金屬的電阻率為 $6\times {10^{-6}}\Omega -m$。
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