Можно предвидеть из этих соображений, что сопротивление зависит от геометрических размеров проводника, т. е. от его длины и сечения, равно как от его состава и строения, определяющих частоту столкновений носителей зарядов с окружающими частицами. Не исключено и влияние температуры проводника, поскольку более или менее оживленное тепловое движение частиц может сказаться на числе столкновений.
В СИ единицей сопротивления является сопротивление такого проводника, по которому течет ток, равный одному амперу, если на концах его поддерживать напряжение, равное одному вольту. Эта единица сопротивления называется омом (Ом). Если выразить в формуле (46.1) напряжение в вольтах, а сопротивление в омах, то сила тока получится в амперах.
Закон Ома, представляющий один из важнейших законов электрического тока, имеет смысл только тогда, когда отношение U к I, названное нами сопротивлением, есть постоянная для данного проводника величина. Другими словами, закон Ома справедлив для таких проводников, у которых сопротивление не зависит от приложенного напряжения и силы тока. К этому типу проводников относятся металлические проводники, уголь и электролиты. Но сопротивление газов, сделанных проводящими (например, ионизованных нагревом), зависит от приложенного напряжения, и потому для газов закон Ома несправедлив (если только не ограничиваться небольшими напряжениями, которые еще не сказываются на сопротивлении ионизованного газа). Существуют и другие проводящие материалы, к которым закон Ома неприменим.
?46.1. Сопротивление человеческого тела равно нескольким десяткам тысяч ом (оно различно для разных индивидуумов). Принимая это сопротивление равным 36 000 Ом, вычислите ток, проходящий через человека, если он касается руками осветительных проводов, находящихся под напряжением 220 В. Предостережение. Такой ток может быть смертельным, поэтому надо остерегаться прикосновения к обнаженным проводам.
§ 47. Сопротивление проводов. В предыдущем параграфе было указано, что электрическое сопротивление для разных проводников различно и может зависеть как от материала,
111
из которого сделаны проводники, так и от их размеров. В дальнейшем мы будем рассматривать «линейные» проводники, т. е. такие, поперечные размеры которых малы по сравнению с их длиной. К таковым относятся применяемые в технике провода (проволоки) и шины (длинные узкие пластины).
Исследуем, как зависит сопротивление провода от его размеров. Для измерения сопротивления можно воспользоваться законом Ома. Измерив напряжение U между концами провода и силу идущего через него тока I, можно вычислить сопротивление R из соотношения далее