2018-2019学年教科版选修3-1 电阻定律 第1课时 作业
2018-2019学年教科版选修3-1   电阻定律    第1课时   作业第5页

由R=ρ得

ρ== Ω·m=6×104 Ω·m.

[答案] 6×104 Ω·m

11.材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0(1+αt),其中α称为电阻温度系数,ρ0是材料在t=0 ℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常量.金属的电阻一般随温度的增加而增加,具有正温度系数;而某些非金属如碳等则相反,具有负温度系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性,可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知:在0 ℃时,铜的电阻率为1.7×10-8 Ω·m,碳的电阻率为3.5×10-5 Ω·m;在0 ℃附近,铜的电阻温度系数为3.9×10-3 ℃-1,碳的电阻温度系数为-5.0×10-4 ℃-1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长为1.0 m的导体,要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化,求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).

[解析] 设所需碳棒的长度为L1,电阻率为ρ1,电阻温度系数为α1;铜棒的长度为L2,电阻率为ρ2,电阻温度系数为α2.根据题意有ρ1=ρ10(1+α1t),ρ2=ρ20(1+α2t)式中ρ10、ρ20分别为碳和铜在0 ℃时的电阻率.

设碳棒的电阻为R1,铜棒的电阻为R2,

有R1=ρ1,R2=ρ2

式中S为碳棒与铜棒的横截面积.

碳棒与铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为R=R1+R2,L0=L1+L2

式中L0=1.0 m

联立以上各式解得

R=ρ10+ρ20+t

要使R不随t变化,上式中t的系数必须为零,即ρ10α1L1+ρ20α2L2=0

又L0=L1+L2

解得L1=L0