💡 ヒント:抵抗率の温度変化

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

金属は温めると「抵抗が増える」性質があります。これは、温度が高くなると金属原子が激しく振動し、その振動が自由電子の通行を邪魔する(衝突頻度が増える)からです。混雑する駅構内で人とぶつかりながら歩くようなもの。

温度が \(\Delta T\) だけ上がったとき、抵抗率の増加分 \(\Delta \rho\) がどれくらいかを求める問題です。

✏️ 求めるもの

0°C での抵抗率 \(\rho_0\)、温度係数 \(\alpha\)、温度変化 \(\Delta T\) から、抵抗率の増加分 \(\Delta \rho\)〔Ω·m〕を求める。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 増加分の式を書く:\(\Delta \rho = \rho_0 \times \alpha \times \Delta T\) の 3 つの積
  2. \(\Delta T\) を求める:0°C から 40°C まで上がったなら \(\Delta T = 40 - 0 = 40\) K
  3. 係数と指数を分ける:\(2.5 \times 4.2 \times 40\) を計算し、\(10^{-8} \times 10^{-3}\) を指数法則で処理
  4. 有効数字:2 桁で丸める
注意

求めるのは「増加分 \(\Delta \rho\)」であって「変化後の抵抗率 \(\rho\)」ではない。混同注意。また、指数 \(10^{-8} \times 10^{-3} = 10^{-11}\) のように、指数同士を足す(掛け算)ことを忘れずに。温度係数 \(\alpha\) の単位は「/K」で、温度差が K でも °C でも同じ数値を使える。