Zadanie 4. Własności elektryczne ciał stałych (10 pkt)
Wartość oporu elektrycznego metali, dla temperatur powyżej kilkudziesięciu kelwinów,
zależy liniowo od temperatury i można ją przedstawić za pomocą poniższej zależności:
4.1 (1 pkt)
W tabeli poniżej podano wartości oporu właściwego dla różnych rodzajów materiałów
(metal, półprzewodnik, izolator). Uzupełnij tabelę, wpisując w odpowiednich miejscach
właściwe nazwy materiałów.
nazwa materiału
wartość oporu właściwego
1017 Ω·m
104 Ω·m
10-7 Ω·m
4.2 (3 pkt)
Wyjaśnij, odwołując się do mikroskopowych własności materii, na czym polega zjawisko
przewodnictwa elektrycznego w metalach oraz uzasadnij, dlaczego wraz ze wzrostem
temperatury opór elektryczny metali rośnie.
4.3 (1 pkt)
Zapisz, jak zmienia się opór elektryczny półprzewodników podczas ich ogrzewania.
(
)
0 1
R
R
T
α
gdzie:
R - opór w pewnej temperaturze,
R0 - opór w temperaturze początkowej (T0 = 273 K),
α - temperaturowy współczynnik oporu,
T
Δ
Przykładowy zestaw zadań z fizyki i astronomii
Poziom rozszerzony
9
4.4 (2 pkt)
Na wykresie poniżej przedstawiono zależność oporu elektrycznego od temperatury dla
opornika wykonanego z drutu wolframowego.
Oblicz wartość temperaturowego współczynnika oporu α dla wolframu.
4.5 (3 pkt)
Dysponujesz obwodem elektrycznym zbudowanym ze źródła napięcia stałego, woltomierza,
amperomierza i opornika wykonanego z drutu wolframowego.
Wyprowadź zależność matematyczną pozwalającą wyznaczać zmiany temperatury drutu,
korzystając tylko z mierzonych wartości napięcia i natężenia prądu w tym obwodzie.
Przyjmij, że znana jest również wartość współczynnika α oraz opór R0.
150
140
130
120
110
100
opór, Ω
0
10 20
30 40
50
100 110
temperatura, ºC
60 70
80
90
120 130 140 150
Przykładowy zestaw zadań z fizyki i astronomii
Poziom rozszerzony
10
dotyczą postawionego pytania/polecenia.
","solutions":[]}