Το παρόν αποτελείται από αποσπάσματα ενός φύλλου εργασίας που δημιουργήθηκε από επιμορφούμενους του Β1 επιπέδου. Το φύλλο εργασίας έχει δημιουργηθεί για να δουλευτεί σε υπολογιστή, μιας και περιέχει υπερσυνδέσμους που οδηγούν σε προσομοιώσεις, video και άλλες πηγές.
Στις παραπάνω φωτογραφίες βλέπουμε διαφορετικούς αντιστάτες οι οποίοι έχουν διαφορετική ωμική αντίσταση. Μήπως μπορείτε να παρατηρήσετε κάποιες διαφορές μεταξύ τους που κατά την άποψή σας επηρεάζουν την τιμή της αντίστασης;
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..................................................................................................................................................................................................................................................................
Συζητήστε με τους συμμαθητές σας τις απαντήσεις σας. Υπάρχουν κοινά συμπεράσματα;
Αν έπρεπε να γράψετε τρεις παράγοντες από τους οποίους επηρεάζεται η τιμή της αντίστασης ενός αγωγού ποιους θα γράφατε;
Πως πιστεύετε ότι επηρεάζουν οι παράγοντες αυτοί την τιμή της αντίστασης;
Όταν αυξάνεται …………………… η αντίσταση του αγωγού…………………….
Όταν αυξάνεται …………………….η αντίσταση του αγωγού……………………..
Πατήστε στον παρακάτω υπερσύνδεσμο για να μεταφερθείτε σε μία προσομοίωση πειράματος https://phet.colorado.edu/el/simulation/resistance-in-a-wire
Σ΄αυτή την προσομοίωση, αρχικά μεταβάλετε το μήκος του αγωγού,
σύμφωνα με τον παρακάτω πίνακα, και γράφετε τη τιμή της αντίστασης
του αγωγού:
Τι παρατηρείτε; ......................................................................................................................................................................................................................................................
Στη συνέχεια κάνετε την ίδια διαδικασία μεταβάλλοντας το εμβαδόν διατοτομής του αγωγού σύμφωνα με τον παρακάτω πίνακα:
Τι παρατηρείτε; ......................................................................................................................................................................................................................................................
Ας ξαναθυμηθούμε λίγο τι εκφράζει και που οφείλεται η αντίσταση ενός αγωγού, πατώντας (Cntr+ κλικ) στον παρακάτω σύνδεσμο http://ebooks.edu.gr/modules/ebook/show.php/DSGL-B134/733/4816,21906/.
Σύμφωνα με αυτά που διαβάσατε, η αντίσταση ενός αγωγού εκφράζει
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
και οφείλεται …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Αυτό σημαίνει ότι η αντίσταση του αγωγού εξαρτάται από το υλικό από το οποίο είναι φτιαγμένος ο αγωγός.
Ας ξαναγυρίσουμε στην παραπάνω προσομοίωση:
https://phet.colorado.edu/el/simulation/resistance-in-a-wire
Μεταβάλλοντας το μέγεθος ρ βλέπουμε ότι αυξάνουμε ή μειώνουμε τον αριθμό των θετικών ιόντων του αγωγού.
Το μέγεθος ρ ονομάζεται ειδική αντίσταση του αγωγού, μετριέται σε Ωm και εκφράζει την εξάρτηση της αντίστασης του αγωγού από το υλικό του.
Εξαρτάται όμως μόνο από το υλικό του αγωγού; Ας δούμε το παρακάτω βιντεάκι.
https://www.youtube.com/watch?v=lhobD_V1iA4
Συμπεραίνουμε ότι η αντίσταση του αγωγού εξαρτάται και από τη ………………………….
Η εξάρτηση της αντίστασης από τη θερμοκρασία του εκφράζεται μέσω της εσωτερικής του αντίστασης ρ.
Συνεπώς η αντίσταση ενός αγωγού εξαρτάται:
Όπου L : το μήκος του αγωγού σε m
A: το εμβαδό της διατομής του αγωγού σε
ρ: η ειδική αντίσταση του αγωγού που εξαρτάται από το υλικό του αγωγού και τη θερμοκρασία του και μετριέται σε Ω m.
Δηλαδή η αντίσταση ενός αγωγού εξαρτάται από το πως είναι φτιαγμένος ο αγωγός, (γεωμετρικά χαρακτηριστικά του αγωγού) και όχι από την τάση στα άκρα του αγωγού ή την ένταση που διαρρέει τον αγωγό.
Σύμφωνα με αυτά που μάθαμε σήμερα επιλέξτε σε κάθε περίπτωση τη σωστή απάντηση:
Α. Εάν διπλασιάσω το μήκος ενός αγωγού τότε η αντίστασή του :
α. διπλασιάζεται
β. υποδιπλασιάζεται
γ. παραμένει σταθερή
δ. τετραπλασιάζεται
Β. Εάν διπλασιάσω το εμβαδό διατομής ενός αγωγού, τότε η αντίστασή του:
α. διπλασιάζεται
β. υποδιπλασιάζεται
γ. παραμένει σταθερή
δ. τετραπλασιάζεται
Γ. Εάν διπλασιάσω την τάση στα άκρα του αγωγού τότε η αντίστασή του:
α. διπλασιάζεται
β. υποδιπλασιάζεται
γ. παραπαμένει σταθερή
δ. τετραπλασιάζεται
Δ. Για να διπλασιάσω την αντίσταση ενός αγωγού θα πρέπει:
α. να διπλασιάσω την ένταση που διαρρέει τον αγωγό.
β. να διπλασιάσω το εμβαδό διατομής του αγωγού;
γ. να υποδιπλασιάσω το μήκος του αγωγού.
δ. να υποδιπλασιάσω το εμβαδό διατομής του αγωγού.
Ε. Εάν έχω δύο αγωγούς, έναν χάλκινο και ένα σιδερένιο, ίδιου μήκους και ίδιου εμβαδού διατομής, τότε στην ίδια θερμοκρασία έχουν την ίδια αντίσταση;
α. σωστό.
β. λάθος.