Електрическо съпротивление и проводимост

Електрическата верига, в която терминалите има потенциална разлика генерира електрически ток. Свободните електрони под влияние на полевите сили електрически се преместват по проводника. В движение, електрон проводници срещат атоми, и да им даде равносметка на своята кинетична енергия. Скоростта на движение на електрони непрекъснато се променя: сблъсъка на електрони с атоми, молекули и други електрони се намалява, а след това електрическото поле се увеличава и намалява отново нов сблъсък. В резултат на проводника е разположен еднакъв поток от електрони, за да се движат в една малка част от cm на секунда. Следователно електроните, преминаващи през проводника, винаги отговарят с ръка на съпротивлението на движението му. С течение на електрически ток през проводник последният се нагрява.

електрическо съпротивление

Електрическото съпротивление на проводника, който е отбелязан с римски писмо R. свойство се нарича тялото или среда за преобразуване на електрическата енергия в топлинна енергия чрез преминаване на електрически ток през него.

На схеми електрическото съпротивление се означава, както е показано на фигура 1, както и.

Фигура 1. символ електрическо съпротивление

Редуването на електрическо съпротивление, която служи за промяна на тока в електрическата верига се нарича реостат. Схеми реостати са означени, както е показано на Фигура 1b. Като цяло, резистор е направена от тел на резистентност навита върху изолационна подложка. Плъзгач реостат ръката или постави в определено положение, при което желаното съединение се въвежда резистентност.

Long диригент на малък разрез на ток създава много съпротива. Кратки проводници на голямо напречно сечение имат ниска устойчивост на ток.

Ако вземем двата проводника от различни материали, но със същата дължина и сечение, диригентът ще проведе ток по различни начини. Това показва, че съпротивлението на проводник зависи от диригент материал.

температура проводник също влияе на съпротивлението. С повишаване на температурата на съпротивлението на метали се увеличава и намалява съпротивлението и въглищни течности. Само няколко специална метална сплав (Манганови, konstaitan, nickeline и други) с увеличаване на температурата съпротивлението почти не се променят.

Така ние виждаме, че електрическото съпротивление на проводник зависи от: 1) дължина на проводника 2) на напречното сечение на проводника, 3) на проводник материал, 4) температурата на проводник.

Единицата за устойчивост, прието едно ома. Om често се означава с гръцката столица писмото Ω (Омега). Ето защо, вместо на писане "устойчивост Диригент е 15 ома," можете просто да напишете: R = 15 Ω.
1000 ома наречените 1 килоома (1k, или 1К)
Един милион ома наречените 1 megohms (1mgOm или 1MΩ).

При сравняване на съпротивлението на проводника от различни материали е необходимо да се вземат определена дължина и напречното сечение на всяка проба. Тогава ще можем да се прецени какъв материал е по-добре или по-зле проводник на електричество.

Специфична електрическо съпротивление

Устойчивост в омове проводник дължина 1 m, 1 mm² наречени съпротивление и е означен с гръцката буква р (р).

Таблица 1 показва съпротивление на някои проводници.

Съпротивление различни проводници

р на съпротивление в

сребърен
мед
алуминий
волфрам
желязо
водя
Nickeline (медна сплав. Никел и цинк)
Манганови (сплав от мед, никел и манган)






Константан (сплав от мед, никел и алуминий)
живак
Нихром (сплав от никел, хром, желязо и манган)

Таблицата показва, че стоманената тел на 1 м дължина и 1 mm² има импеданс 0.13 ома. За да се получи 1 ома съпротивление трябва да вземе 7.7 m проводник. Той има най-ниското съпротивление среброто. 1 ом съпротивление може да се получи, като 62,5 метра сребро тел 1 mm². Silver - най-добрият водач, но стойността на среброто се изключи възможността за неговото масово приложение. След среброто в таблицата е мед: меден проводник 1 m 1 mm² притежава устойчивост на 0.0175 ома. За да се получи устойчивост на 1 ом, което трябва да вземе 57 m тел.

Химически чиста, получени чрез рафиниране на мед намерили широко приложение в електротехниката за производство на проводници, кабели, намотки на електрически машини и апарати. Също така широко използван като проводник от алуминий и желязо.

резистентност проводник може да бъде определена по формулата:

където г - устойчивост проводник в омове; ρ - съпротивление на проводника; л - дължина на проводника в метри; S - диригент напречно сечение в mm².

Пример 1. За да се определи устойчивостта на 200m желязо раздел тел 5 mm².

Пример 2. Изчисли резистентност 2 километра алуминиева тел 2,5 mm².

Тъй като съпротивлението на формулата може да се определи лесно от дължината, на съпротивление и напречното сечение на проводника.

Пример 3. Към радио трябва приключване съпротивление от 30 ома nikelinovoy раздел тел 0.21 mm². Определяне на необходимата дължина проводник.

Пример 4. За да се определи напречно сечение 20 m нихром тел, ако съпротивлението е 25 ома.

Пример 5. тел раздел 0.5 mm² и дължина 40 m има съпротивление от 16 ома. Определяне на материала на проводника.

Диригент материал характеризира му съпротивление.

Както личи от Таблица съпротивление установят, че такава съпротива доведе.

Над него е посочено, че съпротивлението на проводниците зависи от температурата. Ние извършваме следния експеримент. Ние са навити по спирала няколко метра фина метална жица и включва тази спирала в веригата на батерията. За да се измери тока във веригата включва амперметър. При нагряване спирала в пламъка на горелката може да се види, че показанията на амперметър очаква да се понижат. Това показва, че резистентност нагряване метални проводници увеличава.

Някои метали при нагряване при 100 ° съпротивление се увеличава с 40 - 50%. Има сплави, които значително променят устойчивост на топлина. Някои специални сплави почти никакво съпротивление промяна като промяна на температурата. Устойчивост метални проводници увеличава с повишаване на температурата, съпротивлението на електролита (течни проводници), въглища и някои твърди частици, обратно, намалява.

Способността на метали да променя своята устойчивост с температура се използва за термометрите съпротива устройство. Такава термометър е проводник рана платина на слюда рамка. Поставянето термометър, например в пещ и измерване на съпротивлението на платина тел преди и след нагряване, е възможно да се определи температурата в пещта.

Промяната в съпротивлението на проводника, когато се нагрява, свързана с първоначалната съпротивлението на 1 ома, и температурата, при 1 ° се нарича температурен коефициент на съпротивление и е означена с буквата алфа.

Ако при t0 съпротивление проводник, равна на r0. и при температура равна т до стайна температура. температурен коефициент на съпротивление

Забележка. Изчисляване на тази формула може да се получи само в определена температура (приблизително 200 ° С).

Даваме стойностите на коефициента температура алфа на резистентност за някои метали (Таблица 2).

Стойностите на коефициента на температура за няколко метали

температурен коефициент формула на резистентност определи стайна температура:

Пример 6 За да се определи устойчивостта на желязо, загрява се до 200 ° С, ако съпротивлението при 0 ° С е 100 ома.

Пример 7. съпротивителен термометър от платина тел, при стайна температура от 15 ° С има съпротивление от 20 ома. Термометърът поставя в пещ и след известно време се измерва съпротивлението. Беше установено, че е 29,6 ома. Определяне на температурата в пещта.

електропроводимост

Досега са се счита за съпротивление на електрическия проводник като бариера, която има проводник на електрически ток. И все пак ток през проводник. Ето защо, освен съпротивата (препятствия), ръководството също така има способността да провежда електрически ток, т.е. проводимост.

Проводникът е с висока устойчивост, толкова по-малко той има проводимост, толкова по-лошо провежда електрически ток, и обратно, колкото по-малко съпротивление на проводника, така че има по-висока проводимост, по-лесно е да се премине ток през проводника. Следователно, устойчивост и проводимост на проводника е обратна стойност.

Известно е от математика, че броят на обратен 5, е 1/5, и обратно, броят на обратен 1/7 е 7. Следователно, ако съпротивлението на проводника е означена с буквата R. проводимостта се определя като 1 / R. Обикновено, проводимостта се означава с буквата г.

Електрическа проводимост се измерва в (1 / ома) или Siemens.

Пример 8. проводник съпротивление равно на 20 ома. Определете своя проводимост.

Ако R = 20 ома,

Пример 9 Проводимостта е 0.1 (1 / ома). За да се определи нейната устойчивост,

Ако г = 0,1 (1 / ома), тогава г = 1 / 0.1 = 10 (ома)

Източник: Кузнецов М. И. "Основи на електротехниката" - 9-то издание, ревизирани - София гимназия, 1964 - 560c.