Nous savons que la raison résistance électrique conducteur est l'interaction des électrons avec les ions du réseau cristallin du métal (§ 43). Par conséquent, on peut supposer que la résistance d'un conducteur dépend de sa longueur et de sa surface. la Coupe transversale, ainsi que la substance à partir de laquelle il est fabriqué.

La figure 74 montre la configuration d'une telle expérience. Différents conducteurs sont inclus tour à tour dans le circuit source de courant, par exemple :

1. Fils de nickel de même épaisseur, mais de longueurs différentes ;
2. Fils de nickel de même longueur, mais d'épaisseurs différentes (section différente);
3. fils de nickel et de nichrome de même longueur et épaisseur.

Le courant dans le circuit est mesuré avec un ampèremètre, la tension avec un voltmètre.

Connaissant la tension aux extrémités du conducteur et la force du courant qu'il contient, selon la loi d'Ohm, vous pouvez déterminer la résistance de chacun des conducteurs.

Riz. 74. Dépendance de la résistance d'un conducteur à sa taille et au type de substance

Après avoir réalisé ces expériences, nous établirons que :

1. de deux fils nickelés de même épaisseur, le fil le plus long a la plus grande résistance ;
2. de deux fils de nickel de même longueur, le fil de plus petite section a la plus grande résistance ;
3. les fils de nickel et de nichrome de même taille ont une résistance différente.

La dépendance de la résistance d'un conducteur à ses dimensions et à la substance à partir de laquelle le conducteur est fabriqué a été étudiée pour la première fois par Ohm dans des expériences. Il a découvert que la résistance est directement proportionnelle à la longueur du conducteur, inversement proportionnelle à sa section transversale et dépend de la substance du conducteur.

Comment prendre en compte la dépendance de la résistance à la substance à partir de laquelle le conducteur est fabriqué? Pour cela, le soi-disant résistivité de la matière.

Résistivité- il s'agit d'une grandeur physique qui détermine la résistance d'un conducteur d'une substance donnée de 1 m de long, avec une section transversale de 1 m 2.

Présentons désignations de lettres: ρ est la résistivité du conducteur, I est la longueur du conducteur, S est l'aire de sa section transversale. Alors la résistance du conducteur R est exprimée par la formule

D'elle nous obtenons que :

À partir de la dernière formule, vous pouvez déterminer l'unité de résistivité. Puisque l'unité de résistance est de 1 ohm, l'unité de surface de section est de 1 m2 et l'unité de longueur est de 1 m, alors l'unité de résistivité est :

Il est plus pratique d'exprimer la section transversale du conducteur en millimètres carrés, car elle est le plus souvent petite. Alors l'unité de résistivité sera :

Le tableau 8 montre les valeurs de résistivité de certaines substances à 20 °C. La résistivité change avec la température. Empiriquement, il a été constaté que dans les métaux, par exemple, la résistivité augmente avec l'augmentation de la température.

Tableau 8. Résistivité électrique de certaines substances (à t = 20 °C)

De tous les métaux, l'argent et le cuivre ont la résistivité la plus faible. Par conséquent, l'argent et le cuivre sont les meilleurs conducteurs d'électricité.

Lors du câblage de circuits électriques, des fils d'aluminium, de cuivre et de fer sont utilisés.

Dans de nombreux cas, des appareils à haute résistance sont nécessaires. Ils sont fabriqués à partir d'alliages spécialement créés - des substances à haute résistivité. Par exemple, comme on peut le voir sur le tableau 8, l'alliage nichrome a une résistivité presque 40 fois supérieure à l'aluminium.

La porcelaine et l'ébonite ont une résistivité si élevée qu'elles ne conduisent presque pas du tout l'électricité, elles sont utilisées comme isolants.

Des questions

1. Comment la résistance d'un conducteur dépend-elle de sa longueur et de la section transversale ?
2. Comment montrer expérimentalement la dépendance de la résistance d'un conducteur sur sa longueur, sa section transversale et la substance à partir de laquelle il est fabriqué?
3. Quelle est la résistance spécifique d'un conducteur ?
4. Quelle formule peut être utilisée pour calculer la résistance des conducteurs ?
5. Quelle est l'unité de résistivité d'un conducteur ?
6. De quels matériaux sont faits les conducteurs utilisés en pratique ?

Résistivité métaux est une mesure de leurs propriétés à résister au passage courant électrique. Cette valeur est exprimée en Ohm-mètre (Ohm⋅m). Le symbole de la résistivité est la lettre grecque ρ (rho). Une résistivité élevée signifie que le matériau ne conduit pas bien la charge électrique.

Résistivité

La résistivité électrique est définie comme le rapport entre la résistance champ électriqueà l'intérieur du métal à la densité de courant qu'il contient :

où:
ρ est la résistivité du métal (Ohm⋅m),
E est l'intensité du champ électrique (V/m),
J est la valeur de la densité de courant électrique dans le métal (A/m2)

Si l'intensité du champ électrique (E) dans le métal est très grande et que la densité de courant (J) est très faible, cela signifie que le métal a une résistivité élevée.

L'inverse de la résistivité est la conductivité électrique, qui indique dans quelle mesure un matériau conduit l'électricité :

σ est la conductivité du matériau, exprimée en siemens par mètre (S/m).

Résistance électrique

La résistance électrique, l'un des composants, est exprimée en ohms (Ohm). Il convient de noter que la résistance électrique et la résistivité ne sont pas la même chose. La résistivité est une propriété d'un matériau, tandis que la résistance électrique est une propriété d'un objet.

La résistance électrique d'une résistance est déterminée par la combinaison de la forme et de la résistivité du matériau à partir duquel elle est fabriquée.

Par exemple, une résistance filaire constituée d'un fil long et fin a plus de résistance qu'une résistance constituée d'un fil court et épais du même métal.

Dans le même temps, une résistance bobinée constituée d'un matériau à haute résistivité a une résistance électrique plus élevée qu'une résistance constituée d'un matériau à faible résistivité. Et tout cela malgré le fait que les deux résistances sont constituées de fil de même longueur et de même diamètre.

Pour plus de clarté, une analogie peut être faite avec système hydraulique où l'eau est pompée à travers des tuyaux.

• Plus le tuyau est long et fin, plus la résistance à l'eau sera élevée.
• Un tuyau rempli de sable résistera mieux à l'eau qu'un tuyau sans sable.

Résistance du fil

La valeur de résistance du fil dépend de trois paramètres : la résistivité du métal, la longueur et le diamètre du fil lui-même. Formule de calcul de la résistance du fil :

Où:
R - résistance du fil (Ohm)
ρ - résistance spécifique du métal (Ohm.m)
L - longueur du fil (m)
A - section transversale du fil (m2)

A titre d'exemple, considérons une résistance à fil nichrome avec une résistivité de 1,10×10-6 ohm.m. Le fil a une longueur de 1500 mm et un diamètre de 0,5 mm. A partir de ces trois paramètres, on calcule la résistance du fil nichrome :

R \u003d 1,1 * 10 -6 * (1,5 / 0,000000196) \u003d 8,4 ohms

Le nichrome et le constantan sont souvent utilisés comme matériau de résistance. Ci-dessous dans le tableau, vous pouvez voir la résistivité de certains des métaux les plus couramment utilisés.

Résistance superficielle

La valeur de la résistance de surface est calculée de la même manière que la résistance du fil. À ce cas l'aire de la section transversale peut être représentée comme le produit de w et t :

Pour certains matériaux, tels que les films minces, la relation entre la résistivité et l'épaisseur du film est appelée résistance de feuille de couche RS :

où RS est mesuré en ohms. Dans ce calcul, l'épaisseur du film doit être constante.

Souvent, les fabricants de résistances découpent des pistes dans le film pour augmenter la résistance afin d'augmenter le chemin du courant électrique.

Propriétés des matériaux résistifs

La résistivité d'un métal dépend de la température. Leurs valeurs sont généralement données pour température ambiante(20°C). Le changement de résistivité résultant d'un changement de température est caractérisé par un coefficient de température.

Par exemple, dans les thermistances (thermistances), cette propriété est utilisée pour mesurer la température. En revanche, dans l'électronique de précision, c'est un effet plutôt indésirable.
Les résistances à film métallique ont d'excellentes propriétés de stabilité en température. Ceci est réalisé non seulement en raison de la faible résistivité du matériau, mais également en raison de la conception mécanique de la résistance elle-même.

Terrain divers matériaux et les alliages sont utilisés dans la production de résistances. Nichrome (un alliage de nickel et de chrome), en raison de sa résistivité élevée et de sa résistance à l'oxydation sous hautes températures, souvent utilisé comme matériau pour fabriquer des résistances bobinées. Son inconvénient est qu'il ne peut pas être soudé. Le constantan, un autre matériau populaire, est facile à souder et a un coefficient de température plus faible.

Par conséquent, il est important de connaître les paramètres de tous les éléments et matériaux utilisés. Et pas seulement électrique, mais aussi mécanique. Et ayez à votre disposition des matériaux de référence pratiques qui vous permettent de comparer les caractéristiques différents matériaux et choisissez pour la conception et le travail exactement ce qui sera optimal dans situation particulière.
Dans les lignes de transport d'électricité, où la tâche est définie de la manière la plus productive, c'est-à-dire avec haute efficacité, pour apporter de l'énergie au consommateur, l'économie des pertes et la mécanique des lignes elles-mêmes sont prises en compte. L'efficacité économique finale de la ligne dépend de la mécanique - c'est-à-dire de la disposition et de la disposition des conducteurs, des isolateurs, des supports, des transformateurs élévateurs / abaisseurs, du poids et de la résistance de toutes les structures, y compris les fils tendus sur de longues distances, ainsi que sur les matériaux choisis pour chaque élément de structure, ses travaux et ses coûts de fonctionnement. De plus, dans les lignes qui transportent l'électricité, les exigences pour assurer la sécurité des lignes elles-mêmes et de l'environnement où elles passent sont plus élevées. Et cela ajoute des coûts à la fois pour assurer le câblage de l'électricité, et à une marge de sécurité supplémentaire pour toutes les structures.

À des fins de comparaison, les données sont généralement réduites à une seule forme comparable. Souvent, l'épithète «spécifique» est ajoutée à de telles caractéristiques, et les valeurs elles-mêmes sont considérées sur certaines normes unifiées en termes de paramètres physiques. Par exemple, la résistivité électrique est la résistance (ohm) d'un conducteur constitué d'un métal (cuivre, aluminium, acier, tungstène, or) ayant une longueur unitaire et une section unitaire dans le système d'unités utilisé (généralement en SI). De plus, la température est spécifiée, car lorsqu'elle est chauffée, la résistance des conducteurs peut se comporter différemment. Les conditions de fonctionnement moyennes normales sont prises comme base - à 20 degrés Celsius. Et là où les propriétés sont importantes lors de la modification des paramètres du milieu (température, pression), des coefficients sont introduits et des tableaux et graphiques supplémentaires de dépendances sont compilés.

Types de résistivité

Parce que la résistance est :

• active - ou ohmique, résistive - résultant du coût de l'électricité pour chauffer le conducteur (métal) lorsqu'un courant électrique le traverse, et
• réactive - capacitive ou inductive - qui provient des pertes inévitables pour créer d'éventuels changements dans le courant traversant le conducteur de champs électriques, alors la résistivité du conducteur peut être de deux variétés :

1. Résistance électrique spécifique au courant continu (ayant un caractère résistif) et
2. Résistance électrique spécifique au courant alternatif (ayant un caractère réactif).

Ici, la résistivité de type 2 est une valeur complexe, elle se compose de deux composants du TP - actif et réactif, car la résistance résistive existe toujours lorsque le courant passe, quelle que soit sa nature, et la réactive ne se produit qu'avec tout changement de courant dans les circuits. Enchaîné courant continu la réactance se produit uniquement lors de transitoires associés à un courant passant (changement de courant de 0 à nominal) ou à l'arrêt (différence de nominal à 0). Et ils ne sont généralement pris en compte que lors de la conception de la protection contre les surcharges.

Enchaîné courant alternatif les phénomènes associés aux résistances réactives sont beaucoup plus divers. Ils dépendent non seulement du passage réel du courant à travers une certaine section, mais également de la forme du conducteur, et la dépendance n'est pas linéaire.

Le fait est que le courant alternatif induit champ électriqueà la fois autour du conducteur à travers lequel il circule et dans le conducteur lui-même. Et à partir de ce champ, des courants de Foucault apparaissent, ce qui donne pour effet de «repousser» le mouvement principal réel des charges, de la profondeur de toute la section du conducteur à sa surface, le soi-disant «effet de peau» (de la peau - la peau). Il s'avère que les courants de Foucault, pour ainsi dire, "volent" sa section transversale au conducteur. Le courant circule dans une certaine couche proche de la surface, le reste de l'épaisseur du conducteur reste inutilisé, cela ne réduit pas sa résistance, et il est tout simplement inutile d'augmenter l'épaisseur des conducteurs. Surtout aux hautes fréquences. Par conséquent, pour le courant alternatif, les résistances sont mesurées dans de telles sections transversales de conducteurs, où toute sa section transversale peut être considérée comme proche de la surface. Un tel fil est dit mince, son épaisseur est égale à deux fois la profondeur de cette couche superficielle, où des courants de Foucault déplacent le courant principal utile circulant dans le conducteur.

Bien entendu, la réduction de l'épaisseur des fils ronds en section ne se limite pas à mise en œuvre efficace courant alternatif. Le conducteur peut être aminci, mais en même temps rendu plat sous la forme d'un ruban, la section transversale sera alors supérieure à celle d'un fil rond, respectivement, et la résistance sera plus faible. De plus, la simple augmentation de la surface aura pour effet d'augmenter la section efficace. La même chose peut être obtenue en utilisant un fil toronné au lieu d'un seul toron. De plus, un fil toronné est supérieur en flexibilité à un seul toron, ce qui est souvent également précieux. D'autre part, compte tenu de l'effet de peau dans les fils, il est possible de rendre les fils composites en réalisant l'âme d'un métal ayant de bonnes caractéristiques de résistance, comme l'acier, mais de faibles caractéristiques électriques. Dans le même temps, une tresse en aluminium est réalisée sur l'acier, qui a une résistivité plus faible.

En plus de l'effet de peau, la circulation du courant alternatif dans les conducteurs est affectée par l'excitation des courants de Foucault dans les conducteurs environnants. De tels courants sont appelés courants de captage, et ils sont induits à la fois dans les métaux qui ne jouent pas le rôle de câblage (portant des éléments structurels), et dans les fils de l'ensemble du complexe conducteur - jouant le rôle de fils d'autres phases, zéro, mise à la terre .

Tous ces phénomènes se produisent dans toutes les conceptions liées à l'électricité, ce qui renforce encore l'importance d'avoir à votre disposition des informations de référence sommaires pour une grande variété de matériaux.

La résistivité des conducteurs est mesurée avec des instruments très sensibles et précis, car les métaux sont sélectionnés pour le câblage et ont la résistance la plus faible - de l'ordre de l'ohm * 10 -6 par mètre de longueur et de carré. mm. sections. Pour mesurer la résistivité de l'isolant, il faut au contraire des instruments ayant des gammes très grandes valeurs les résistances sont généralement des mégohms. Il est clair que les conducteurs doivent bien conduire et que les isolateurs doivent être bien isolés.

Table

Le fer comme conducteur en génie électrique

Le fer est le métal le plus répandu dans la nature et la technologie (après l'hydrogène, qui est aussi un métal). C'est aussi le moins cher et a d'excellents caractéristiques de résistance, donc il est appliqué partout comme base de force divers modèles.

En génie électrique, le fer est utilisé comme conducteur sous la forme de fils flexibles en acier où la résistance physique et la flexibilité sont nécessaires, et la résistance souhaitée peut être obtenue grâce à la section appropriée.

Disposant d'un tableau des résistances spécifiques de divers métaux et alliages, il est possible de calculer les sections transversales de fils fabriqués à partir de différents conducteurs.

A titre d'exemple, essayons de trouver une section électriquement équivalente de conducteurs constitués de différents matériaux : fils de cuivre, de tungstène, de nickel et de fer. Pour la première prise, du fil d'aluminium d'une section de 2,5 mm.

Il faut que sur une longueur de 1 m, la résistance du fil de tous ces métaux soit égale à la résistance de celui d'origine. La résistance de l'aluminium pour 1 m de longueur et 2,5 mm de section sera égale à

Où R- résistance, ρ - résistivité du métal de la table, S- aire de la section transversale, L- longueur.

En remplaçant les valeurs initiales, nous obtenons la résistance d'un morceau de fil d'aluminium d'un mètre de long en ohms.

Après cela, nous résolvons la formule pour S

Nous remplacerons les valeurs du tableau et obtiendrons les aires de section pour différents métaux.

Puisque la résistivité dans le tableau est mesurée sur un fil de 1 m de long, en microohms par section de 1 mm 2, nous l'avons obtenue en microohms. Pour l'obtenir en ohms, vous devez multiplier la valeur par 10 -6. Mais le nombre d'ohms avec 6 zéros après la virgule n'est pas nécessaire pour nous, car nous trouvons toujours le résultat final en mm 2.

Comme vous pouvez le voir, la résistance du fer est assez grande, le fil est épais.

Mais il existe des matériaux qui en ont encore plus, comme la nickeline ou le constantan.

Beaucoup ont entendu parler de la loi d'Ohm, mais tout le monde ne sait pas ce que c'est. L'étude commence par un cours scolaire de physique. Passez plus en détail sur la faculté physique et l'électrodynamique. Il est peu probable que cette connaissance soit utile à un profane ordinaire, mais elle est nécessaire pour le développement général et pour quelqu'un pour une future profession. D'autre part, des connaissances de base sur l'électricité, sa structure, ses caractéristiques à la maison aideront à vous mettre en garde contre les ennuis. Pas étonnant que la loi d'Ohm soit appelée la loi fondamentale de l'électricité. Maître de maison vous devez avoir des connaissances dans le domaine de l'électricité afin d'éviter les surtensions, qui peuvent entraîner une augmentation de la charge et un incendie.

Le concept de résistance électrique

Relation entre grandeurs physiques de base circuit électrique- la résistance, la tension, l'intensité du courant ont été découvertes par le physicien allemand Georg Simon Ohm.

La résistance électrique d'un conducteur est une valeur qui caractérise sa résistance au courant électrique. Autrement dit, une partie des électrons sous l'action d'un courant électrique sur le conducteur quitte sa place dans le réseau cristallin et se dirige vers le pôle positif du conducteur. Certains des électrons restent dans le réseau, continuant à tourner autour de l'atome du noyau. Ces électrons et atomes forment une résistance électrique qui empêche le mouvement des particules libérées.

Le processus ci-dessus est applicable à tous les métaux, mais leur résistance se produit de différentes manières. Cela est dû à la différence de taille, de forme et de matériau dont est composé le conducteur. En conséquence, les dimensions du réseau cristallin ont une forme inégale pour différents matériaux, par conséquent, la résistance électrique au mouvement du courant à travers eux n'est pas la même.

De ce concept découle la définition de la résistivité d'une substance, qui est un indicateur individuel pour chaque métal séparément. La résistivité électrique (SER) est une grandeur physique désignée par la lettre grecque ρ et caractérisée par la capacité d'un métal à empêcher le passage de l'électricité à travers lui.

Le cuivre est le matériau principal des conducteurs

La résistivité d'une substance est calculée par la formule, où l'un des indicateurs importants est le coefficient de température de la résistance électrique. Le tableau contient les valeurs de résistivité de trois métaux connus dans la plage de température de 0 à 100°C.

Si nous prenons l'indice de résistivité du fer comme l'un des matériaux disponibles, égal à 0,1 Ohm, alors pour 1 Ohm il faut 10 mètres. L'argent a la plus faible résistance électrique ; pour son indicateur de 1 Ohm, 66,7 mètres sortiront. Une différence significative, mais l'argent est un métal cher et peu utilisé. Le suivant en termes de performances est le cuivre, où 1 ohm nécessite 57,14 mètres. En raison de sa disponibilité et de son coût par rapport à l'argent, le cuivre est l'un des matériaux les plus populaires pour une utilisation dans les réseaux électriques. Faible résistivité fil de cuivre ou la résistance du fil de cuivre permet d'utiliser conducteur en cuivre dans de nombreuses branches de la science, de la technologie, ainsi qu'à des fins industrielles et domestiques.

Valeur de résistivité

La valeur de résistivité n'est pas constante, elle évolue en fonction des facteurs suivants :

• La taille. Plus le diamètre du conducteur est grand, plus il fait passer d'électrons à travers lui. Par conséquent, plus sa taille est petite, plus sa résistivité est élevée.
• Longueur. Les électrons traversent les atomes, donc plus le fil est long, plus les électrons doivent les traverser. Lors du calcul, il est nécessaire de prendre en compte la longueur, la taille du fil, car plus le fil est long et fin, plus sa résistivité est élevée et inversement. Le fait de ne pas calculer la charge de l'équipement utilisé peut entraîner une surchauffe du fil et un incendie.
• Température. Il est connu que régime de température Il a grande importance sur le comportement des substances de différentes manières. Le métal, comme rien d'autre, change ses propriétés à différentes températures. La résistivité du cuivre dépend directement du coefficient de température de résistance du cuivre et augmente lorsqu'il est chauffé.
• Corrosion. La formation de corrosion augmente considérablement la charge. Cela se produit en raison de l'impact environnement, pénétration d'humidité, de sel, de saleté, etc. manifestations. Il est recommandé d'isoler, de protéger toutes les connexions, bornes, torsions, d'installer une protection pour les équipements situés dans la rue, de remplacer en temps opportun les fils, assemblages, assemblages endommagés.

Calcul de la résistance

Les calculs sont effectués lors de la conception des objets à des fins diverses et d'utilisation, car le support de vie de chacun est dû à l'électricité. Tout compte depuis appareils d'éclairage se terminant par un équipement techniquement sophistiqué. À la maison, il sera également utile de faire un calcul, surtout s'il est prévu de remplacer le câblage. Pour la construction de logements privés, il est nécessaire de calculer la charge, sinon l'assemblage «artisanal» du câblage électrique peut provoquer un incendie.

Le but du calcul est de déterminer la résistance totale des conducteurs de tous les appareils utilisés, en tenant compte de leur spécifications techniques. Il est calculé par la formule R=p*l/S , où :

R est le résultat calculé ;

p est l'indice de résistivité du tableau ;

l est la longueur du fil (conducteur) ;

S est le diamètre de la section.

Unités

Dans le système international d'unités de grandeurs physiques (SI), la résistance électrique est mesurée en Ohms (Ohm). L'unité de mesure de la résistivité selon le système SI est égale à une telle résistivité d'une substance à laquelle un conducteur constitué d'un matériau de 1 m de long avec une section de 1 m². M. a une résistance de 1 ohm. L'utilisation de 1 ohm / m par rapport à différents métaux est clairement indiquée dans le tableau.

Importance de la résistivité

La relation entre la résistivité et la conductivité peut être considérée comme réciproque. Plus l'indice d'un conducteur est élevé, plus l'indice de l'autre est faible et inversement. Par conséquent, lors du calcul de la conductivité électrique, le calcul 1 / r est utilisé, car le nombre réciproque de X est 1 / X et vice versa. L'indicateur spécifique est désigné par la lettre g.

Avantages du cuivre électrolytique

Faible résistivité (après l'argent) comme avantage, le cuivre n'est pas limité. Il possède des propriétés uniques dans ses caractéristiques, à savoir la plasticité, une grande malléabilité. Grâce à ces qualités, haut degré cuivre électrolytique de pureté pour la production de câbles utilisés dans les appareils électriques, l'informatique, l'industrie électrique et l'industrie automobile.

La dépendance de l'indice de résistance à la température

Coéfficent de température est une valeur égale à la variation de la tension d'une partie du circuit et de la résistivité du métal à la suite de changements de température. La plupart des métaux ont tendance à augmenter la résistivité avec l'augmentation de la température en raison des vibrations thermiques du réseau cristallin. Le coefficient de température de résistance du cuivre affecte la résistance spécifique du fil de cuivre et à des températures de 0 à 100°C est de 4,1 10−3(1/Kelvin). Pour l'argent, cet indicateur dans les mêmes conditions a une valeur de 3,8 et pour le fer de 6,0. Cela prouve une fois de plus l'efficacité de l'utilisation du cuivre comme conducteur.

L'apparition d'un courant électrique se produit lorsque le circuit est fermé, lorsqu'une différence de potentiel se produit aux bornes. Le mouvement des électrons libres dans un conducteur s'effectue sous l'action d'un champ électrique. Au cours du mouvement, les électrons entrent en collision avec les atomes et leur transfèrent partiellement leur énergie accumulée. Cela entraîne une diminution de leur vitesse de déplacement. Plus tard, sous l'influence du champ électrique, la vitesse des électrons augmente à nouveau. Le résultat d'une telle résistance est l'échauffement du conducteur traversé par le courant. Exister différentes manières calculs de cette quantité, y compris la formule de résistivité utilisée pour les matériaux ayant des propriétés physiques individuelles.

Résistivité électrique

L'essence de la résistance électrique réside dans la capacité d'une substance à convertir énergie électrique en chaleur sous l'action du courant. Cette valeur est désignée par le symbole R et Ohm est utilisé comme unité de mesure. La valeur de la résistance dans chaque cas est liée à la capacité de l'un ou de l'autre.

Au cours du processus de recherche, une dépendance à la résistance a été établie. L'une des principales qualités du matériau est sa résistivité, qui varie en fonction de la longueur du conducteur. C'est-à-dire qu'avec une augmentation de la longueur du fil, la valeur de la résistance augmente également. Cette dépendance est définie comme directement proportionnelle.

Une autre propriété d'un matériau est son aire de section. Il représente les dimensions de la section du conducteur, quelle que soit sa configuration. Dans ce cas, une relation inversement proportionnelle est obtenue, lorsque diminue avec une augmentation de la section transversale.

Un autre facteur qui affecte la résistance est le matériau lui-même. Au cours de la recherche, différentes résistances ont été trouvées dans différents matériaux. Ainsi, les valeurs des résistances électriques spécifiques pour chaque substance ont été obtenues.

Il s'est avéré que les meilleurs conducteurs sont les métaux. Parmi eux, l'argent a la résistance la plus faible et la conductivité élevée. Ils sont utilisés dans les endroits les plus critiques circuits électroniques De plus, le cuivre a un coût relativement faible.

Les substances à très haute résistivité sont considérées comme de mauvais conducteurs de courant électrique. Par conséquent, ils sont utilisés comme matériaux isolants. Les propriétés diélectriques sont les plus caractéristiques de la porcelaine et de l'ébonite.

Ainsi, la résistivité du conducteur est d'une grande importance, car elle peut être utilisée pour déterminer le matériau à partir duquel le conducteur a été fabriqué. Pour ce faire, la section transversale est mesurée, l'intensité et la tension du courant sont déterminées. Cela vous permet de définir la valeur de la résistivité électrique, après quoi, à l'aide d'un tableau spécial, vous pouvez facilement déterminer la substance. Par conséquent, la résistivité est l'une des caractéristiques les plus caractéristiques d'un matériau. Cet indicateur vous permet de déterminer le plus longueur optimale circuit électrique afin que l'équilibre soit maintenu.

Formule

Sur la base des données obtenues, on peut conclure que la résistivité sera considérée comme la résistance de tout matériau avec une unité de surface et une unité de longueur. C'est-à-dire qu'une résistance égale à 1 ohm se produit à une tension de 1 volt et un courant de 1 ampère. Cet indicateur est influencé par le degré de pureté du matériau. Par exemple, si seulement 1% de manganèse est ajouté au cuivre, sa résistance augmentera de 3 fois.

Résistivité et conductivité des matériaux

La conductivité et la résistivité sont considérées en règle générale à une température de 20 0 C. Ces propriétés seront différentes pour différents métaux :

• Cuivre. Le plus souvent utilisé pour la fabrication de fils et de câbles. Il a une résistance élevée, une résistance à la corrosion, un traitement facile et simple. Dans le bon cuivre, la proportion d'impuretés ne dépasse pas 0,1%. Si nécessaire, le cuivre peut être utilisé dans des alliages avec d'autres métaux.
• Aluminium. Le sien gravité spécifique moins que le cuivre, mais il a une capacité calorifique et un point de fusion plus élevés. Il faut beaucoup plus d'énergie pour faire fondre l'aluminium que le cuivre. Les impuretés dans l'aluminium de haute qualité ne dépassent pas 0,5 %.
• Fer. En plus de sa disponibilité et de son faible coût, ce matériau a une résistivité élevée. De plus, il a une faible résistance à la corrosion. Par conséquent, le revêtement des conducteurs en acier avec du cuivre ou du zinc est pratiqué.

La formule de résistance spécifique à basse température est considérée séparément. Dans ces cas, les propriétés des mêmes matériaux seront complètement différentes. Pour certains d'entre eux, la résistance peut tomber à zéro. Ce phénomène est appelé supraconductivité, dans lequel les caractéristiques optiques et structurelles du matériau restent inchangées.