题目
金属丝灵敏度系数主要由材料的()决定。A. 电阻率B. 几何尺寸C. 弹性模量D. 受力大小
金属丝灵敏度系数主要由材料的()决定。
A. 电阻率
B. 几何尺寸
C. 弹性模量
D. 受力大小
题目解答
答案
B. 几何尺寸
解析
本题考查金属丝灵敏度系数的决定因素。灵敏度系数是衡量材料电阻变化率与应变比之间的关系,其核心在于材料的物理特性与结构参数。关键点在于区分材料本身的属性(如弹性模量、电阻率)与几何尺寸对灵敏度的影响。几何尺寸(如长度、横截面积)通过影响电阻变化的总量,直接影响实际应用中的灵敏度表现。
灵敏度系数的定义与公式
灵敏度系数 $K$ 定义为:
$K = \frac{\Delta R/R}{\varepsilon}$
其中 $\Delta R/R$ 是电阻变化率,$\varepsilon$ 是应变。
材料属性与几何尺寸的作用
- 材料属性:材料的电阻率 $\rho$ 和弹性模量影响 $\varepsilon$ 的产生,但灵敏度系数 $K$ 的计算主要依赖 $\Delta R/R$ 与 $\varepsilon$ 的比值。
- 几何尺寸:金属丝的长度 $L$ 和横截面积 $S$ 决定初始电阻 $R = \rho L/S$。当应变 $\varepsilon$ 作用时,长度和面积的变化会放大电阻的相对变化 $\Delta R/R$,从而直接影响灵敏度。
关键结论
虽然材料属性(如泊松比)决定 $K$ 的理论值,但实际应用中,几何尺寸(如应变片的栅长、栅宽)通过改变电阻的绝对值,显著影响总灵敏度。因此,题目答案为 B. 几何尺寸。