สภาพต้านทานไฟฟ้า : ρ - ครูฟิสิกส์ไทย

ลวดโลหะชนิดหนึ่งๆ ที่อุณหภูมิเท่ากัน แต่ความยาว l ต่างกัน เมื่อให้ความต่างศักย์ไฟฟ้า V ระหว่างปลายทั้งสองของลวด จนมีกระแสไฟฟ้า I เกิดขึ้น พบว่าอัตราส่วนระหว่าง V/I นั่นจะมีขนาดขึ้นอยู่กับความยาวของเส้นลวด

กล่าวคือ ความต่างศักย์ไฟฟ้าจะมีค่ามากเมื่อลวดมีความยาวมาก แต่กระแสไฟฟ้าจะไหลได้น้อยลง เมื่อลวดมีความยาวเพิ่มขึ้น ดังนั้นแสดงว่า ความยาวลวดที่เพิ่มขึ้นมีผลทำให้ความต้านทานไฟฟ้า R เพิ่มขึ้นด้วย

ดังนั้นจะได้สมการแปรผัน ดังนี้

$\frac{V}{I} \propto l - - (1)$

และเมื่อกำหนดให้ค่าความยาวลวดโลหะคงที่ แต่เปลี่ยนพื้นที่หน้าตัด A ของลวดโลหะ พบว่าความต้านทานไฟฟ้า R หรือ อัตราส่วน V/I มีค่าผกผันซึ่งกันและกัน ดังนั้นจะได้สมการแปรผัน ดังนี้

$\frac{V}{I} \propto \frac{1}{A} - - (2)$

เมื่อรวมสมการแปรผันที่ 1 และ 2 เข้าด้วยกัน จะได้สมการแปรผันใหม่ ดังนี้

$\frac{V}{I} \propto \frac{l}{A} - - (3)$

และเมื่อเขียนเป็นสมการจะได้ว่า

$\frac{V}{I} = \rho\frac{l}{A} - - (4)$

$R = \rho\frac{l}{A} - - (5)$

เราจะได้ความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานไฟฟ้า (R) กับความยาว l และพื้นที่หน้าตัดของลวดโลหะ ตามสมการที่ 5 โดยมี ρ เป็นค่าคงที่ที่เรียกว่า “สภาพต้านทานไฟฟ้า” (ρ อ่านว่า โร – rho)

สภาพต้านทานไฟฟ้า ρ — เส้นลวดหมายเลข 1 และ 2 มีความยาวต่างกัน แต่พื้นที่หน้าตัดเท่ากัน ก็จะมีความต้านทานไฟฟ้า R ไม่เท่ากัน ส่วนเส้นลวดหมายเลข 2 และ 3 มีความยาวลวดเท่ากัน แต่มีพื้นที่หน้าตัดต่างกันก็จะมีความต้านทานไฟฟ้า R ไม่เท่ากัน จะเห็นว่าความต้านทานไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับ l และ A Author: Einstein@min via thaiphysicsteacher.com

เนื้อหา :

อย่าสับสน!

บ่อยครั้งเรามักจะสับสนระหว่างคำว่า “ความต้านทานไฟฟ้า :R” ซึ่งมีหน่วยเป็นโอห์ม (Ω) และ “สภาพต้านทานไฟฟ้า : ρ” มีหน่วยเป็น โอห์ม×เมตร โปรดสังเกตว่าใช้ตัวแปรต่างกัน

การทดลองเสมือน เรื่อง สภาพต้านทานไฟฟ้า

Previous Page: กฎของโอห์ม

Next Page:

อย่าสับสน!

Related posts:

ตรวจพบ Ad Blocker