Какая физическая величина остаётся постоянной при изменении силы тока и напряжения на концах проводника?

Чтобы понять, какая физическая величина остаётся постоянной при изменении силы тока и напряжения на концах проводника, необходимо обратиться к основным законам электричества и концепциям, изучаемым в курсе физики за 7 класс.

Начнем с понятия электрического сопротивления. Сопротивление проводника характеризует способность материала препятствовать движению электрических зарядов. Электрическое сопротивление обозначается буквой $ R $ и измеряется в омах ($ \Omega $).

Основополагающий закон, который связывает силу тока ($ I $), напряжение ($ U $) и сопротивление ($ R $), называется законом Ома. Этот закон формулируется следующим образом:
$$ R = \frac{U}{I}. $$
Из этой формулы видно, что сопротивление проводника не зависит от силы тока и напряжения, если проводник имеет постоянные свойства (например, его материал, температура и геометрические параметры остаются неизменными). То есть сопротивление проводника является постоянной величиной для данного проводника при неизменных условиях.

Теперь давайте подробнее разберем каждую физическую величину:

1. Сила тока ($ I $):
   Сила тока – это количество электрического заряда, проходящего через поперечное сечение проводника за единицу времени. Она измеряется в амперах ($ \text{А} $) и определяется формулой:
   $$ I = \frac{q}{t}, $$
   где $ q $ – заряд в кулонах, $ t $ – время в секундах.

2. Напряжение ($ U $):
   Напряжение – это работа, которую выполняют электрические силы для перемещения единичного заряда между двумя точками электрической цепи. Оно измеряется в вольтах ($ \text{В} $) и определяется через формулу:
   $$ U = \frac{A}{q}, $$
   где $ A $ – работа в джоулях, $ q $ – заряд в кулонах.

3. Сопротивление ($ R $):
   Как уже упоминалось, сопротивление характеризует способность проводника препятствовать движению электрического тока. Оно зависит от свойств материала, длины проводника ($ l $) и площади его поперечного сечения ($ S $), что выражается через формулу:
   $$ R = \rho \frac{l}{S}, $$
   где $ \rho $ – удельное сопротивление материала, измеряемое в $ \Omega \cdot \text{м} $.

Если сила тока и напряжение изменяются, но свойства проводника остаются неизменными, сопротивление проводника также остаётся постоянным. Величины $ I $ и $ U $ могут изменяться, но их отношение, согласно закону Ома, остаётся постоянным, что прямо указывает на неизменность сопротивления.

В дополнение, важно упомянуть, что сопротивление может изменяться при изменении температуры проводника. Однако в данном случае предполагается, что условия остаются неизменными.

Таким образом, при изменении силы тока и напряжения на концах проводника физическая величина, которая остаётся постоянной, – это сопротивление проводника, если условия остаются неизменными.