导线变长,电阻怎样变化,取决于哪些量同时改变。只看R=ρL/A中的L,而忽略横截面积,可能把一个条件题算成错误的简单正比。
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先说明哪些条件不变
考虑均匀导线的理想模型,电阻率ρ保持不变,体积V=AL保持不变,拉长后长度变成2L。于是横截面积变成A/2。
新电阻为ρ(2L)/(A/2)=4ρL/A,即原来的4倍。长度加倍与面积减半都会让电阻增加。
分清面积和直径
圆截面面积与直径平方成正比。如果面积减半,直径变为原来的1/√2,而不是一半。把面积条件误读成直径条件,会再次引入平方错误。
另一种情况是长度加倍但截面积保持不变,此时电阻才为2倍。这需要额外材料或不同情境,不是同一体积不变过程。
回到实际近似
真实拉伸可能改变温度、材料结构或电阻率,本文没有据此预测实际实验数据。使用模型前应明确这些影响被忽略。
做比例题时,先列不变量,再由约束推导其他量,最后代入主公式。这是原创基础练习,不是官方BPhO试题或导线实验操作说明。
延伸阅读:BPhO电路题怎么判断灯泡亮度?开关闭合前后的电流与功率训练。
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