В школьном курсе упоминается следующая зависимость: То есть, величина электрического сопротивления однородного проводка прямо пропорциональна удельному сопротивлению его материала и длине, а обратно пропорциональна площади. _______________________________________________ Кругозора ради: в наиболее общем случае обычно вводят вместо удельного сопротивления т.н. удельную проводимость следующим образом: (это написан закон Ома в дифференциальной форме). Легко также видеть, что . Рассматриваем еще более общий случай (произвольную среду). В таком случае, проводимость уже недостаточно описывать скалярной величиной. Это связно с тем, что в анизотропных средах векторы плотности тока и напряженности электрического поля могут быть неколлинеарны. В курсе электродинамики сплошной среды принято вводить следующую величину: Индексы около проводимости поставлены из соображений контравариантности тока и напряженности поля. То есть, нужно сделать проводимость такой величиной, что при свертке с полем она бы дала единожды контравариантный объект. Поэтому нужно ставить индекс как у тока сверху, а как у поля - снизу. Как видно, в данном случае проводимость представляет из себя тензор валентности (1,1), другими словами - линейный оператор. Грубо говоря, ток в среде прямо пропорционален напряженности поля, что является обобщение скалярного закона Ома на случай анизотропных сред.
Заметим, что при прохождении точки π/2 шарик должен иметь неотличимое натяжение нити, иначе она согнется и полный оборот не получится.
Тогда по второму закону Ньютона имеем: mg = ma, т.е. a = g
Центростремительное ускорение шарика в точке π/2: g = V2^2 / R => V2^2 = g R
Теперь прибегнем к закону сохранения энергии (в точке -π/2 и π/2). Получаем (V1 - начальная скорость шарика, которую мы ищем):
mV1^2 / 2 = mV2^2/2 + mg2R
mV1^2 / 2 = (mgR + 4mgR) / 2
mV1^2 = 5mgR
V1 = √5gR
То есть, величина электрического сопротивления однородного проводка прямо пропорциональна удельному сопротивлению его материала и длине, а обратно пропорциональна площади.
_______________________________________________
Кругозора ради: в наиболее общем случае обычно вводят вместо удельного сопротивления т.н. удельную проводимость
Рассматриваем еще более общий случай (произвольную среду). В таком случае, проводимость уже недостаточно описывать скалярной величиной. Это связно с тем, что в анизотропных средах векторы плотности тока и напряженности электрического поля могут быть неколлинеарны. В курсе электродинамики сплошной среды принято вводить следующую величину:
Индексы около проводимости поставлены из соображений контравариантности тока и напряженности поля. То есть, нужно сделать проводимость такой величиной, что при свертке с полем она бы дала единожды контравариантный объект. Поэтому нужно ставить индекс как у тока сверху, а как у поля - снизу.
Как видно, в данном случае проводимость представляет из себя тензор валентности (1,1), другими словами - линейный оператор. Грубо говоря, ток в среде прямо пропорционален напряженности поля, что является обобщение скалярного закона Ома на случай анизотропных сред.