Между падением потенциала - напряжением U и силой тока в проводнике I существует функциональная зависимость , называемая вольтампернойхарактеристикой данного проводника (ВАХ). Вид этой зависимости для разных проводников и устройств может быть самым разнообразным.
Как показывает опыт, для многих проводящих материалов выполняется зависимость: ,
получившая название закона Ома (Ohm G., 1787-1854) для однородного участка цепи. (ВАХ приведена на рис.5.4).
Рис.5.4. ВАХ проводника, подчиняющегося закону Ома.
Коэффициент пропорциональности R называется сопротивлением проводника. Сопротивление однородного проводника (рис.5.5) зависит от материала, из которого он изготовлен, его формы, размеров, а также от температуры.
Рис.5.5. Однородный проводник.
Размерность сопротивления: [R] = . Кратные единицы измерения: 1кОм = 103Ом ; 1Мом = 106Ом.
ρ – удельное сопротивление. Размерность ρ в СИ: [ρ] = Ом∙м.
Для многих веществ зависимость сопротивления от температуры в широком интервале температур вблизи Т≈300К определяется эмпирической зависимостью от температуры их удельного сопротивления:
,
где α – температурный коэффициент сопротивления; - значение при .
Для металлов , поэтому сопротивление металлов в указанной области температур пропорционально температуре (рис.5.6).
Рис.5.6. Зависимость сопротивления металлов от температуры.
Для электролитов α<0, зависимость их сопротивления от температуры имеет вид, изображенный на рис.5.7. Для разных электролитов α различно.
Рис.5.7. Зависимость сопротивления электролитов от температуры.