Вопрос об обратной зависимости сопротивления от площади поперечного сечения

Говорят, что сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения. Но большая площадь будет иметь больший электрический поток, больший электрический поток будет иметь больший магнитный поток, а больший магнитный поток будет иметь больший вихревой ток, который противоположен протекающему току. Таким образом, это будет противодействовать току, поэтому сопротивление увеличивается. Я прав?

Ответы (4)

Даже если бы утверждение было правильным, вы не были бы верны ; вы были бы правы , пока утверждение, которое вы делаете, было бы правдой . ;-)

Но объяснение, которое вы предлагаете, неверно. Причина, по которой сопротивление идет как 1 / А это просто для постоянного тока я , сила тока на единицу площади – плотность тока – равна Дж "=" я / А и по микроскопическому закону Ома Дж "=" о Е , это плотность тока, которая определяет напряжение на единицу длины провода (также известное как электрическое поле):

В | Е | "=" 1 о я А
Сравнивая это уравнение с обычным законом Ома В "=" р я , Мы видим, что
р "=" о А
Потому что ты только меняешься А пока , о фиксируются, вы видите, что В 1 / А . Магнитные поля здесь вообще не играют никакой роли, в то время как электрические поля играют роль, но мы никогда не вычисляем какой-либо «электрический поток», чтобы построить правильное обоснование.

Нет, это неправильно, магнетизм не имеет ничего общего с постоянными токами.

Вы можете думать об увеличении площади поперечного сечения, как о параллельном добавлении провода. Теперь вы знаете, что потенциал на каждом параллельном резисторе одинаков. И, следовательно, вы получаете больше тока, протекающего по цепи.

Идя глубже: вы обнаружите, что величина электрического поля не увеличивается и не уменьшается, когда вы добавляете резистор параллельно одному резистору с одинаковым сопротивлением. Но вы можете обнаружить, что общий поток увеличивается или площадь, на которую воздействует EF, увеличивается при неизменной величине EF.

Посмотрите на мою идею: (сравните поля с давлением) Величина электрических полей уменьшается по мере увеличения длины резистора. Но она остается неизменной при изменении площади поперечного сечения. Точно так же, как давление уменьшается, когда длина увеличивается, и давление остается одинаковым по площади, но общая сила, которая может быть приложена, увеличивается.

А поскольку сопротивление — это просто материал, противостоящий потоку заряда, мы говорим, что сопротивление увеличивается, когда длина увеличивается или площадь поперечного сечения уменьшается.

Эта идея очень проста.

хорошо, сопротивление, о котором вы говорите, - это сопротивление, которое испытывает поток тока из-за столкновения электронов с неподвижными ядрами. значение этого сопротивления обратно пропорционально площади проводника

Давайте проанализируем каждый сегмент вашего поста:

Говорят, что сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения.

Да, это верно для проводника, когда фиксированы другие физические параметры (длина, удельное сопротивление, температура)

введите описание изображения здесь

Но большая площадь будет иметь больший электрический поток...

Да.

введите описание изображения здесь

...и больший электрический поток будет иметь больший магнитный поток...

Электрический ток в проводнике вызовет магнитное поле, которое обвивает проводник, поле (или плотность потока) будет пропорционально току.

введите описание изображения здесь

... и больший магнитный поток будет иметь больший вихревой ток, который противоположен протекающему току.

Это будет иметь место только в том случае, если изменится магнитный поток, что, в свою очередь, означает, что ток и напряжение должны изменяться со временем. Другими словами: это не имеет значения для DC. Я буду игнорировать различные формы флуктуирующего тока и сосредоточусь только на синусоидальном переменном токе.

Вихревые токи в высокочастотном переменном токе вызывают множество эффектов, наиболее существенным из которых в данном случае одиночного проводника является « скин-эффект ». Но и в этом случае сопротивление обратно пропорционально диаметру (уменьшается с увеличением площади):

введите описание изображения здесь

где δ называется глубиной скин-слоя. Таким образом, глубина скин-слоя определяется как глубина под поверхностью проводника, на которой плотность тока упала до 1/e (около 0,37) плотности тока на поверхности.

Таким образом, это будет противодействовать току, поэтому сопротивление увеличивается. Я прав?

Да, сопротивление действительно увеличивается, если принять во внимание влияние вихревых токов в определенных ситуациях (флуктуации напряжения, такие как высокочастотный переменный ток) по сравнению с постоянным током без вихревых токов. Но если вы подразумевали, что большая площадь не уменьшает сопротивление, то в данном случае вы ошибаетесь.