Коротко: проводник с меньшей площадью поперечного сечения имеет большее сопротивление. При одинаковой длине и одном и том же материале отношение сопротивлений равно обратному отношению площадей.
Детально:
Формула сопротивления проводника: R = ρ L / A, где
- ρ — удельное сопротивление материала (для меди примерно 1.68×10^-8 Ω·м),
- L — длина,
- A — площадь поперечного сечения.
Пусть оба провода имеют одну и ту же длину L и сделаны из меди, но площади A1 = 1 мм² и A2 = 5 мм².
Отношение сопротивлений: R1 / R2 = (ρ L / A1) / (ρ L / A2) = A2 / A1 = 5 / 1 = 5.
Значит:
- проводник с A = 1 мм² имеет сопротивление в 5 раз больше, чем проводник с A = 5 мм².
- R1 = 5 R2.
Дополнительный пример (для иллюстрации чисел, L взять, например, 1 м):
- A1 = 1 мм² = 1×10^-6 м², A2 = 5 мм² = 5×10^-6 м².
- R1 = ρ L / A1 = (1.68×10^-8 Ω·м × 1 м) / (1×10^-6 м²) ≈ 0.0168 Ω.
- R2 = ρ L / A2 = (1.68×10^-8 Ω·м × 1 м) / (5×10^-6 м²) ≈ 0.00336 Ω.
- Соотношение R1:R2 ≈ 5:1, как и было получено теоретически.
Ответ:
- У проводника с площадью 1 мм² сопротивление выше.
- Во сколько раз? В 5 раз больше сопротивление проводника с площадью 5 мм².