Slik spiller du Materialtester
- Velg en test og les prøvens mål på kortet og resistiviteten i spørsmålet.
- Bruk R = ρ·L ÷ A med L i m og A i m² (1 mm² = 10⁻⁶ m²), og I = V ÷ R.
- Skriv inn forslaget ditt og trykk Start. Bryteren lukkes etter et halvt sekund.
- Les av amperemeteret og se hvor svaret ditt lander på resistivitetsstigen.
Ledere, isolatorer og resistivitet
Om et stoff leder, avhenger av hvor fritt elektronene kan bevege seg. Resistiviteten ρ måler hvor vanskelig det er å sende en strøm gjennom en terning på 1 m av stoffet. Metaller har frie elektroner og bitte små verdier, omtrent 10⁻⁸ Ω·m for kobber; glass og gummi holder på elektronene og når 10¹² Ω·m eller mer. Ingen annen hverdagslig egenskap spenner over så mange tierpotenser, og derfor oppfører ledere og isolatorer seg så ulikt. Resistansen i et bestemt stykke avhenger også av formen: R = ρ·L ÷ A, så en lang, tynn tråd har mer resistans enn en kort, tykk. Nikrom, med en resistivitet omtrent 65 ganger kobberets, brukes i varmeelementer; kobber og aluminium fører strøm med minst mulig tap; og grafitt, midt imellom, finnes i blyantstifter og i kullbørstene i elektriske motorer.
En avgrenset læringsmodell
Batteri, ledninger, klemmer, bryter og amperemeter er ideelle, så prøven er den eneste resistansen; den blir ikke varm, så resistiviteten holder seg lik. Strømmen er konstant fra bryteren lukkes ved 0,5 s; forsøket varer 3 s. Resistivitetene er typiske verdier: glass går fra 10¹⁰ til 10¹⁴ Ω·m, gummi er enda høyere, og grafitt avhenger av stiften. Elektronprikkene beveger seg med en visningsfart som følger logaritmen til strømmen, ikke den virkelige driftsfarten. Svar innenfor 2 % er riktige.