Электрический ток в металлическом проводнике — это направленное движение электронов в кристаллической ионной решетке. При движении электроны взаимодействуют с ионами решетки, теряя часть своей кинетической энергии. Можно сказать, что ионы решетки препятствуют (сопротивляются) протеканию электрического тока.

Проведем качественное исследование, позволяющее установить, от чего зависит электрическое сопротивление металлического проводника. Различные проводники (отрезки проволоки) будем последовательно соединять с источником тока и лампой (или амперметром). По накалу лампы (или по показаниям амперметра) будем судить о зависимости электрического сопротивления от различных параметров металлического проводника.

Включая проволоку одинаковой длины и толщины, но изготовленную из различных материалов, заметим, что накал лампы (показания амперметра) меняются.

В разных металлах ионы (их размеры, порядок и плотность расположения) различны. Именно поэтому различные металлы имеют различное электрическое сопротивление.

Итак, сопротивление проводника зависит от рода вещества, из которого этот проводник изготовлен.

Перемещая скользящий контакт К налево (уменьшая длину металлической проволоки), увидим, что накал лампы (и сила тока, измеряемая амперметром) увеличивается.

Таким образом, чем длиннее проводник, тем больше его электрическое сопротивление.

Зависимость электрического сопротивления металлического проводника от его длины используется в реостатах — приборах, служащих для регулирования силы тока в цепи.

Рис. 1. Реостат. Электрические провода обычно подключаются к контактам A и K. Сопротивление толстого стержня значительно меньше, чем сопротивление проволоки, витками намотанной на реостат. Общее сопротивление прибора определяется именно количеством витков проволоки. Чем ближе рычажок реостата к контакту A, тем меньше длина проводника, по которому течет ток

Увеличивая толщину проводника при неизменной длине, увидим, что накал лампы (показания амперметра) увеличивается.

Таким образом, чем толще проводник, тем его сопротивление меньше.

Строгое экспериментальное исследование этих зависимостей можно представить в формуле:

где R — сопротивление проводника,

ρ — удельное сопротивление проводника,

l — длина проводника,

S — площадь поперечного сечения проводника.