תלות ההתנגדות בממדי המוליך

התנגדות המוליך תלויה בחומר ממנו הוא עשוי וממדי המוליך.

נסתכל בתרשים :

נניח כי אורך המוליך הוא L ושטח החתך הוא S.

ככל ש – L גדול יותר, ההתנגדות תהיה גדולה יותר. ככל ש – S גדול יותר, ההתנגדות תהיה קטנה יותר.

ככל שאורך המוליך גדול יותר, על האלקטרונים לעבור דרך ארוכה יותר ומכאן נובעת התנגדותו הגבוהה יותר לזרימת הזרם החשמלי.

לעומת זאת, ככל ששטח החתך של התיל גדול יותר, מעבר הזרם החשמלי קל יותר, ולכן התנגדותו נמוכה יותר.

כלומר, תיל ארוך ודק יהיה בעל התנגדות גבוהה ואילו תיל קצר ועבה יהיה בעל התנגדות נמוכה.

סוג החומר המשפיע על התנגדותו מוגדר בעזרת ההתנגדות הסגולית שלו ומסומן ע"י ρ (רו). 

למשל, אם נתונים  ארבעה מוליכים, השווים באורכם ובשטח החתך שלהם, והם מצויים באותה טמפרטורת סביבה, כאשר האחד עשוי מכסף, השני מנחושת, השלישי מאלומיניום והרביעי מזהב, הם יהיו בעלי התנגדות שונה.

ההתנגדות הסגולית מחושבת לפי יחידת אורך שלו ויחידת שטח של החתך שלו. לכן אם התנגדותו של מוליך היא R, אזי

                                                  R = ρL/S

כאשר L זה אורך המוליך (נמדד במטרים m), S זה שטח החתך (נמדד במטרים בריבוע m²) ויחידת ההתנגדות הסגולית תהיה Ωm.

השפעת הטמפרטורה על התנגדות המוליך

כאשר מחממים מוליך – התנגדותו גדלה, מכיוון שאז האלקטרונים החופשיים נעים באי סדר במהירות גדולה, ויש צורך במתח גבוה להניע אותם בכיוון מוגדר.

לכן,התנגדות המוליך ב - 0°C (R₀) שונה מאשר בטמפרטורה אחרת.

ההתנגדות החדשה תלויה בחומר ממנו עשוי המוליך ובהפרש הטמפרטורה על הנגד:

                                        R = α·ΔT·R₀

כאשר α מסמן את מקדם הטמפרטורה של ההתנגדות, והוא תלוי בסוג החומר. היחידות שלו הן – 1/°C. מקדם זה מציין בכמה אחוזים גדלה ההתנגדות כאשר הטמפרטורה עולה במעלה אחת.

ΔT מציין את הפרש הטמפרטורה.

נכליל את הביטויים ונקבל:

                                           (R_T = R₀ (1 + αΔT

מבחן לבדיקת הידע העצמי