Když se zabýváme elektrickými obvody, každý vodič přispívá k celkovému odporu obvodu. Odpor vodiče závisí na jeho materiálu, délce a ploše průřezu. Ale co se stane s odporem, pokud je vodič rozříznut na polovinu?
Pro odpověď na tuto otázku je důležité si uvědomit, že odpor vodiče je přímo úměrný jeho délce a nepřímo úměrný ploše průřezu. Jinými slovy, čím delší je vodič a čím menší je jeho průřez, tím vyšší je jeho odpor.
Předpokládejme, že máme vodič se známým odporem 20 ohmů. Pokud jej rozřízneme na polovinu, jeho délka se sníží na polovinu a plocha průřezu zůstane stejná. Proto bude nový odpor vodiče dvakrát menší, to znamená, že bude 10 ohmů.
Chování odporu po řezání vodiče o délce 20 ohmů
Když je 20 ohmový vodič rozříznut na polovinu, změní se také jeho odpor. Nyní budeme mít dva samostatné vodiče, každý s vlastním odporem.
Podle Ohmova zákona je odpor vodiče přímo úměrný jeho délce a nepřímo úměrný jeho průřezu. To znamená, že pokud rozdělíme vodič na polovinu, sníží se jeho odpor.
Pro vodič o délce 20 ohmů, po řezu získáme dva vodiče s odporem 10 ohmů každý. To znamená, že po řezání bude odpor původního vodiče rovnoměrně rozdělen mezi dva kusy.
Chování odporu vodiče po řezu tedy bude spočívat ve snížení odporu a jeho rozložení podle nových velikostí vodičů.
| Zdrojový průzkumník | Vodič 1 | Vodič 2 |
|---|---|---|
| 20 ohmů | 10 ohmů | 10 ohmů |
Změna odporu
Když je 20 ohmový vodič rozříznut na polovinu, změní se jeho odpor. Řezané dvě poloviny vodiče budou mít stejný odpor.
Celkový odpor vodiče lze vyjádřit pomocí vzorce R = ρ * (L / A), kde R je odpor, P je specifický odpor materiálu vodiče, L je délka vodiče a a je plocha průřezu vodiče.
Pokud je vodič rozříznut na polovinu, jeho délka se sníží na L/2 a plocha průřezu zůstane stejná. Nový odpor tedy bude R / 2.
Odpor vodiče 20 ohmů po rozříznutí na polovinu tedy bude 10 ohmů.
Fyzikální vysvětlení jevu
Když se vodič rozřízne na polovinu, jeho odpor se sníží. To je způsobeno změnou délky vodiče. Když je vodič rozříznut na polovinu, jeho celková délka se zdvojnásobí a odpor se mění úměrně délce.
Odpor vodiče přímo závisí na jeho geometrických vlastnostech, jako je délka a plocha průřezu vodiče. Při řezání vodiče se délka zdvojnásobí, ale plocha průřezu se nemění. To vede ke snížení odporu vodiče na dvojnásobek.
Jednoduchým vysvětlením je, že čím delší je vodič, tím více překážek existuje pro průchod elektrického proudu. Při zdvojnásobení délky vodiče vzniká dvakrát více překážek, což má za následek zdvojnásobení odporu. Zároveň však plocha průřezu vodiče zůstává konstantní, což zmírňuje překážky spojené s délkou vodiče.