Znamo da je razlog električni otpor vodič je interakcija elektrona s ionima kristalne rešetke metala (§ 43). Stoga se može pretpostaviti da otpor vodiča ovisi o njegovoj duljini i površini. presjek, kao i tvar od koje je napravljen.

Slika 74 prikazuje postavku za takav eksperiment. Različiti vodiči uključeni su zauzvrat u strujni krug izvora, na primjer:

1. Žice od nikla iste debljine, ali različite duljine;
2. Žice od nikla iste duljine, ali različite debljine (različite površine poprečnog presjeka);
3. žice od nikla i nikroma iste duljine i debljine.

Struja u krugu mjeri se ampermetrom, napon voltmetrom.

Poznavajući napon na krajevima vodiča i snagu struje u njemu, prema Ohmovom zakonu, možete odrediti otpor svakog od vodiča.

Riža. 74. Ovisnost otpora vodiča o njegovoj veličini i vrsti tvari

Provodeći ove eksperimente, utvrdit ćemo da:

1. od dvije poniklane žice iste debljine, duža žica ima veći otpor;
2. od dvije žice od nikla iste duljine, žica manjeg presjeka ima veći otpor;
3. nikl i nikrom žice iste veličine imaju različit otpor.

Ovisnost otpora vodiča o njegovim dimenzijama i tvari od koje je vodič izrađen prvi je proučavao Ohm u pokusima. Otkrio je da je otpor izravno proporcionalan duljini vodiča, obrnuto proporcionalan površini njegovog poprečnog presjeka i ovisi o tvari vodiča.

Kako uzeti u obzir ovisnost otpora o tvari od koje je vodič napravljen? Za to se koristi tzv otpornost materije.

Otpornost- ovo je fizička veličina koja određuje otpor vodiča određene tvari duljine 1 m, s površinom poprečnog presjeka od 1 m 2.

Hajde da se predstavimo slovne oznake: ρ je otpornost vodiča, I je duljina vodiča, S je površina njegovog poprečnog presjeka. Tada se otpor vodiča R izražava formulom

Iz toga dobivamo sljedeće:

Iz zadnje formule možete odrediti jedinicu otpora. Budući da je jedinica otpora 1 ohm, jedinica površine poprečnog presjeka 1 m2, a jedinica duljine 1 m, tada je jedinica otpora:

Prikladnije je izraziti površinu poprečnog presjeka vodiča u četvornim milimetrima, jer je najčešće mala. Tada će jedinica otpornosti biti:

U tablici 8 prikazane su vrijednosti otpornosti nekih tvari na 20 °C. Otpor se mijenja s temperaturom. Empirijski je ustanovljeno da u metalima, na primjer, otpor raste s porastom temperature.

Tablica 8. Električna otpornost nekih tvari (pri t = 20 °C)

Od svih metala, srebro i bakar imaju najmanju otpornost. Stoga su srebro i bakar najbolji provodnici struje.

Prilikom ožičenja električnih krugova koriste se aluminijske, bakrene i željezne žice.

U mnogim slučajevima potrebni su uređaji s visokim otporom. Izrađene su od posebno stvorenih legura - tvari visoke otpornosti. Na primjer, kao što se može vidjeti iz tablice 8, legura nikroma ima otpornost gotovo 40 puta veću od aluminija.

Porculan i ebonit imaju tako visoku otpornost da gotovo uopće ne provode struju, koriste se kao izolatori.

Pitanja

1. Kako otpor vodiča ovisi o njegovoj duljini i o površini poprečnog presjeka?
2. Kako eksperimentalno pokazati ovisnost otpora vodiča o njegovoj duljini, površini presjeka i tvari od koje je napravljen?
3. Koliki je specifični otpor vodiča?
4. Koja se formula može koristiti za izračunavanje otpora vodiča?
5. Koja je jedinica otpornosti vodiča?
6. Od kojih materijala se izrađuju vodiči koji se koriste u praksi?

Otpornost metala je mjera njihovih svojstava da se odupru prolazu električna struja. Ova vrijednost je izražena u Ohm-metrima (Ohm⋅m). Simbol za otpornost je grčko slovo ρ (rho). Visoka otpornost znači da materijal ne provodi dobro električni naboj.

Otpornost

Električna otpornost definira se kao omjer između čvrstoće električno polje unutar metala do gustoće struje u njemu:

gdje:
ρ je otpornost metala (Ohm⋅m),
E je jakost električnog polja (V/m),
J je vrijednost gustoće električne struje u metalu (A/m2)

Ako je jakost električnog polja (E) u metalu vrlo velika, a gustoća struje (J) vrlo mala, to znači da metal ima visoku otpornost.

Recipročna vrijednost otpora je električna vodljivost, koja pokazuje koliko dobro materijal provodi električnu struju:

σ je vodljivost materijala, izražena u simensu po metru (S/m).

Električni otpor

Električni otpor, jedna od komponenti, izražava se u omima (Ohm). Treba napomenuti da električni otpor i otpornost nisu ista stvar. Otpor je svojstvo materijala, dok je električni otpor svojstvo objekta.

Električni otpor otpornika određen je kombinacijom oblika i otpornosti materijala od kojeg je izrađen.

Na primjer, žičani otpornik napravljen od duge i tanke žice ima veći otpor od otpornika napravljenog od kratke i debele žice od istog metala.

Istodobno, žičani otpornik izrađen od materijala visoke otpornosti ima veći električni otpor od otpornika izrađenog od materijala niske otpornosti. I sve to unatoč činjenici da su oba otpornika izrađena od žice iste duljine i promjera.

Radi jasnoće, može se napraviti analogija s hidraulični sistem gdje se voda pumpa kroz cijevi.

• Što je cijev duža i tanja, to će biti osigurana veća otpornost na vodu.
• Cijev napunjena pijeskom otpornije je vodi više od cijevi bez pijeska.

Otpor žice

Vrijednost otpora žice ovisi o tri parametra: otpornosti metala, duljini i promjeru same žice. Formula za izračun otpora žice:

Gdje:
R - otpor žice (Ohm)
ρ - specifični otpor metala (Ohm.m)
L - duljina žice (m)
A - površina poprečnog presjeka žice (m2)

Kao primjer, razmotrite nikrom žičani otpornik s otpornošću od 1,10 × 10-6 ohm.m. Žica je duljine 1500 mm i promjera 0,5 mm. Na temelju ova tri parametra izračunavamo otpor nihrom žice:

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

Nihrom i konstantan se često koriste kao otporni materijali. U nastavku u tablici možete vidjeti otpornost nekih od najčešće korištenih metala.

Površinski otpor

Vrijednost površinskog otpora izračunava se na isti način kao i otpor žice. NA ovaj slučaj površina poprečnog presjeka može se predstaviti kao umnožak w i t:

Za neke materijale, kao što su tanki filmovi, odnos između otpornosti i debljine filma naziva se otpor sloja sloja RS:

gdje se RS mjeri u omima. U ovom proračunu, debljina filma mora biti konstantna.

Često proizvođači otpornika izrezuju tragove u filmu kako bi povećali otpor kako bi povećali put za električnu struju.

Svojstva otpornih materijala

Otpornost metala ovisi o temperaturi. Njihove vrijednosti se obično daju za sobna temperatura(20°C). Promjena otpornosti kao rezultat promjene temperature karakterizira temperaturni koeficijent.

Na primjer, u termistorima (termistorima) ovo svojstvo se koristi za mjerenje temperature. S druge strane, u preciznoj elektronici to je prilično nepoželjan učinak.
Otpornici metalnog filma imaju izvrsna svojstva temperaturne stabilnosti. To se postiže ne samo zbog niske otpornosti materijala, već i zbog mehaničkog dizajna samog otpornika.

Mnogo raznih materijala a legure se koriste u proizvodnji otpornika. Nihrom (legura nikla i kroma), zbog svoje visoke otpornosti i otpornosti na oksidaciju pod visoke temperature, često se koristi kao materijal za izradu žičanih otpornika. Nedostatak mu je što se ne može lemiti. Constantan, još jedan popularan materijal, lako se lemi i ima niži temperaturni koeficijent.

Stoga je važno poznavati parametre svih korištenih elemenata i materijala. I ne samo električni, već i mehanički. I na raspolaganju imate neke prikladne referentne materijale koji vam omogućuju usporedbu karakteristika različitih materijala i odaberite za dizajn i rad upravo ono u čemu će biti optimalno konkretnu situaciju.
U dalekovodima, gdje se zadatak postavlja najproduktivnije, odnosno s visoka efikasnost, da bi se energija dovela do potrošača, uzimaju se u obzir i ekonomika gubitaka i mehanika samih vodova. Konačna ekonomska učinkovitost vodova ovisi o mehanici - odnosno o rasporedu i rasporedu vodiča, izolatora, nosača, step-up / step-down transformatora, težine i čvrstoće svih konstrukcija, uključujući žice rastegnute na velike udaljenosti, kao i na materijale odabrane za svaki element konstrukcije, njegov rad i troškove rada. Osim toga, kod vodova koji prenose električnu energiju zahtjevi za osiguranjem sigurnosti kako samih vodova tako i okoline kroz koju prolaze su veći. A to dodaje troškove kako za osiguranje ožičenja električne energije, tako i za dodatnu marginu sigurnosti za sve strukture.

Za usporedbu, podaci se obično svode na jedan, usporediv oblik. Često se takvim karakteristikama dodaje epitet "specifičan", a same vrijednosti se smatraju na nekim standardima objedinjenim u pogledu fizičkih parametara. Na primjer, električna otpornost je otpor (ohm) vodiča izrađenog od nekog metala (bakar, aluminij, čelik, volfram, zlato) koji ima jediničnu duljinu i jedinični presjek u sustavu korištenih jedinica (obično u SI). Osim toga, navedena je temperatura, budući da se pri zagrijavanju otpor vodiča može ponašati drugačije. Kao osnova uzimaju se normalni prosječni uvjeti rada - na 20 stupnjeva Celzija. A tamo gdje su svojstva bitna pri promjeni parametara medija (temperatura, tlak), uvode se koeficijenti i sastavljaju dodatne tablice i grafikoni ovisnosti.

Vrste otpornosti

Jer otpor je:

• aktivni - ili omski, otporni - koji proizlaze iz troška električne energije za zagrijavanje vodiča (metala) kada električna struja prolazi kroz njega, i
• reaktivni - kapacitivni ili induktivni - koji proizlaze iz neizbježnih gubitaka koji stvaraju bilo kakve promjene u struji koja prolazi kroz vodič električnih polja, tada otpornost vodiča može biti dvije varijante:

1. Specifični električni otpor istosmjernoj struji (otpornog karaktera) i
2. Specifični električni otpor izmjenične struje (reaktivnog karaktera).

Ovdje je otpor tipa 2 složena vrijednost, sastoji se od dvije komponente TP - aktivne i reaktivne, budući da otporni otpor uvijek postoji kada struja prolazi, bez obzira na njegovu prirodu, a reaktivna se javlja samo uz bilo kakvu promjenu struje u krugovima. U lancima istosmjerna struja reaktancija se javlja samo tijekom prijelaznih pojava koje su povezane sa uključenom strujom (promjena struje od 0 do nominalne) ili isključenom (razlika od nominalne do 0). I obično se uzimaju u obzir samo pri projektiranju zaštite od preopterećenja.

U lancima naizmjenična struja pojave povezane s reaktivnim otporima mnogo su raznolikije. Oni ne ovise samo o stvarnom prolasku struje kroz određeni dio, već i o obliku vodiča, a ovisnost nije linearna.

Činjenica je da izmjenična struja inducira električno polje kako oko vodiča kroz koji teče, tako i u samom vodiču. A iz tog polja nastaju vrtložne struje koje daju učinak "izguravanja" stvarnog glavnog kretanja naboja, iz dubine cijelog dijela vodiča na njegovu površinu, tzv. "efekt kože" (iz kože). - koža). Ispada da vrtložne struje, takoreći, "kradu" njegov presjek od vodiča. Struja teče u određenom sloju blizu površine, ostatak debljine vodiča ostaje neiskorišten, ne smanjuje njegov otpor i jednostavno nema smisla povećavati debljinu vodiča. Pogotovo na visokim frekvencijama. Stoga se za izmjeničnu struju otpori mjere u takvim presjecima vodiča, gdje se cijeli njegov presjek može smatrati blizu površine. Takva žica naziva se tanka, njezina je debljina jednaka dvostrukoj dubini ovog površinskog sloja, gdje vrtložne struje istiskuju korisnu glavnu struju koja teče u vodiču.

Naravno, smanjenje debljine žica okruglog presjeka nije ograničeno na učinkovita provedba naizmjenična struja. Vodič se može stanjiti, ali istodobno učiniti ravnim u obliku trake, tada će poprečni presjek biti veći od okrugle žice, a otpor je manji. Osim toga, jednostavno povećanje površine imat će učinak povećanja efektivnog presjeka. Isto se može postići korištenjem višeslojne žice umjesto jedne žice, osim toga, upredena žica je superiornija u fleksibilnosti od jedne žice, što je često također vrijedno. S druge strane, uzimajući u obzir skin efekt u žicama, moguće je žice napraviti kompozitnim izradom jezgre od metala koji ima dobre karakteristike čvrstoće, kao što je čelik, ali niske električne karakteristike. Istovremeno se preko čelika izrađuje aluminijska pletenica koja ima manji otpor.

Osim skin efekta, na tok izmjenične struje u vodičima utječe i pobuđivanje vrtložnih struja u okolnim vodičima. Takve struje nazivaju se strujama podizanja, a induciraju se kako u metalima koji ne igraju ulogu ožičenja (koje nose strukturne elemente), tako i u žicama cijelog vodljivog kompleksa - igraju ulogu žica drugih faza, nule, uzemljenja .

Svi ovi fenomeni pojavljuju se u svim dizajnima koji se odnose na električnu energiju, što dodatno pojačava važnost da imate na raspolaganju sažete referentne informacije za širok raspon materijala.

Otpor vodiča se mjeri vrlo osjetljivim i preciznim instrumentima, budući da su metali odabrani za ožičenje i imaju najmanji otpor - reda ohma * 10 -6 po metru duljine i kvadrata. mm. sekcije. Za mjerenje otpornosti izolacije potrebni su instrumenti, naprotiv, koji imaju raspon od vrlo velike vrijednosti otpori su obično megoomi. Jasno je da vodiči moraju dobro provoditi, a izolatori moraju biti dobro izolirani.

Stol

Željezo kao provodnik u elektrotehnici

Željezo je najčešći metal u prirodi i tehnologiji (nakon vodika, koji je također metal). Također je najjeftiniji i ima izvrsne karakteristike čvrstoće, stoga se svugdje primjenjuje kao osnova snage razni dizajni.

U elektrotehnici se željezo koristi kao vodič u obliku čeličnih savitljivih žica gdje je potrebna fizička čvrstoća i fleksibilnost, a odgovarajućim presjekom se može postići željeni otpor.

Imajući tablicu specifičnih otpora različitih metala i legura, moguće je izračunati poprečne presjeke žica izrađenih od različitih vodiča.

Kao primjer, pokušajmo pronaći električni ekvivalentni presjek vodiča izrađenih od različitih materijala: bakrenih, volframovih, nikalnih i željeznih žica. Za početno uzmite aluminijsku žicu s poprečnim presjekom od 2,5 mm.

Trebamo da na duljini od 1 m otpor žice iz svih ovih metala bude jednak otporu izvorne. Otpor aluminija po 1 m duljine i 2,5 mm poprečnog presjeka bit će jednak

Gdje R- otpor, ρ - otpornost metala iz stola, S- poprečni presjek područja, L- dužina.

Zamjenom početnih vrijednosti, dobivamo otpor metar dugog komada aluminijske žice u omima.

Nakon toga rješavamo formulu za S

Zamijenit ćemo vrijednosti iz tablice i dobiti površine presjeka za različite metale.

Budući da se otpor u tablici mjeri na žici duljine 1 m, u mikroomima po presjeku od 1 mm 2, dobili smo ga u mikroomima. Da biste ga dobili u omima, trebate pomnožiti vrijednost s 10 -6. Ali broj ohma sa 6 nula nakon decimalne točke nije nam neophodan da bismo dobili, budući da još uvijek nalazimo konačni rezultat u mm 2.

Kao što vidite, otpor željeza je prilično velik, žica je debela.

Ali postoje materijali koji imaju i više, kao što su niklin ili konstantan.

Mnogi su čuli za Ohmov zakon, ali ne znaju svi što je to. Studij počinje školskim tečajem fizike. Detaljnije pređite na fizikalni fakultet i elektrodinamiku. Ovo znanje vjerojatno neće biti korisno običnom laiku, ali je potrebno za opći razvoj, a nekome za buduću profesiju. S druge strane, osnovno znanje o elektricitetu, njegovoj strukturi, značajkama kod kuće pomoći će da se upozorite na nevolje. Nije ni čudo da se Ohmov zakon naziva temeljnim zakonom elektriciteta. Domaći majstor potrebno je imati znanje iz područja električne energije kako biste spriječili prenapon koji može dovesti do povećanja opterećenja i požara.

Pojam električnog otpora

Odnos između osnovnih fizikalnih veličina strujni krug- otpor, napon, jakost struje otkrio je njemački fizičar Georg Simon Ohm.

Električni otpor vodiča je vrijednost koja karakterizira njegov otpor električnoj struji. Drugim riječima, dio elektrona pod djelovanjem električne struje na vodič napušta svoje mjesto u kristalnoj rešetki i odlazi na pozitivni pol vodiča. Neki od elektrona ostaju u rešetki, nastavljajući rotirati oko atoma jezgre. Ti elektroni i atomi tvore električni otpor koji sprječava kretanje oslobođenih čestica.

Gore navedeni postupak primjenjiv je na sve metale, ali otpor u njima se javlja na različite načine. To je zbog razlike u veličini, obliku, materijalu od kojeg se vodič sastoji. U skladu s tim, dimenzije kristalne rešetke imaju nejednak oblik za različite materijale, stoga električni otpor kretanju struje kroz njih nije isti.

Iz ovog koncepta slijedi definicija otpornosti tvari, koja je individualni pokazatelj za svaki metal posebno. Električna otpornost (ER) fizikalna je veličina označena grčkim slovom ρ i karakterizirana sposobnošću metala da spriječi prolaz električne energije kroz njega.

Bakar je glavni materijal za vodiče

Otpornost tvari izračunava se po formuli gdje je jedan od važni pokazatelji je temperaturni koeficijent električnog otpora. Tablica sadrži vrijednosti otpornosti tri poznata metala u temperaturnom rasponu od 0 do 100°C.

Ako uzmemo indeks otpornosti željeza kao jedan od dostupnim materijalima, jednako 0,1 Ohm, tada za 1 Ohm trebate 10 metara. Srebro ima najmanji električni otpor; za njegov indikator od 1 Ohm izlazi 66,7 metara. Značajna razlika, ali srebro je skup metal koji se ne koristi široko. Sljedeći po performansama je bakar, gdje 1 ohm zahtijeva 57,14 metara. Zbog svoje dostupnosti, cijene u usporedbi sa srebrom, bakar je jedan od najpopularnijih materijala za korištenje u električnim mrežama. Niska otpornost bakrene žice ili otpor bakrene žice omogućuje korištenje bakreni vodič u mnogim granama znanosti, tehnologije, te u industrijske i kućne svrhe.

Vrijednost otpora

Vrijednost otpora nije konstantna, mijenja se ovisno o sljedećim čimbenicima:

• Veličina. Što je veći promjer vodiča, to više elektrona prolazi kroz sebe. Stoga, što je manja njegova veličina, to je veći otpor.
• Duljina. Elektroni prolaze kroz atome, pa što je žica duža, više elektrona mora proći kroz njih. Prilikom proračuna potrebno je uzeti u obzir duljinu, veličinu žice, jer što je žica duža, tanja, to je njen otpor veći i obrnuto. Neproračun opterećenja korištene opreme može dovesti do pregrijavanja žice i požara.
• Temperatura. Poznato je da temperaturni režim Ima veliku važnost o ponašanju tvari na različite načine. Metal, kao ništa drugo, mijenja svoja svojstva na različitim temperaturama. Otpor bakra izravno ovisi o temperaturnom koeficijentu otpora bakra i povećava se pri zagrijavanju.
• Korozija. Formiranje korozije značajno povećava opterećenje. To se događa zbog utjecaja okoliš, ulazak vlage, soli, prljavštine itd. manifestacije. Preporuča se izolirati i zaštititi sve priključke, stezaljke, zavoje, ugraditi zaštitu vanjske opreme, pravodobno zamijeniti oštećene žice, sklopove, sklopove.

Proračun otpora

Proračuni se rade pri projektiranju objekata za razne namjene i korištenje, jer je životna podrška svima zahvaljujući struji. Sve se računa od rasvjetna tijela završavajući s tehnički sofisticiranom opremom. Kod kuće će također biti korisno napraviti izračun, pogotovo ako se planira zamijeniti ožičenje. Za privatnu stambenu izgradnju potrebno je izračunati opterećenje, inače "ručni" sklop električnih ožičenja može dovesti do požara.

Svrha proračuna je odrediti ukupni otpor vodiča svih korištenih uređaja, uzimajući u obzir njihov Tehničke specifikacije. Izračunava se po formuli R=p*l/S, gdje je:

R je izračunati rezultat;

p je indeks otpornosti iz tablice;

l je duljina žice (vodiča);

S je promjer presjeka.

Jedinice

U međunarodnom sustavu jedinica fizikalnih veličina (SI), električni otpor se mjeri u Ohmima (Ohm). Jedinica mjerenja otpornosti prema SI sustavu jednaka je takvoj otpornosti tvari pri kojoj je vodič izrađen od jednog materijala duljine 1 m s poprečnim presjekom 1 četvorni. m. ima otpor od 1 ohma. Korištenje 1 ohm / m u odnosu na različite metale jasno je prikazano u tablici.

Značaj otpornosti

Odnos između otpornosti i vodljivosti može se promatrati kao recipročan. Što je veći indeks jednog vodiča, to je niži indeks drugog i obrnuto. Stoga se pri izračunu električne vodljivosti koristi izračun 1 / r, jer je broj recipročan X 1 / X i obrnuto. Specifični indikator je označen slovom g.

Prednosti elektrolitičkog bakra

Niska otpornost (nakon srebra) kao prednost, bakar nije ograničen. Ima jedinstvena svojstva po svojim karakteristikama, a to su plastičnost, visoka savitljivost. Zahvaljujući ovim kvalitetama, visoki stupanjčistoće elektrolitski bakar za proizvodnju kabela koji se koriste u električnim uređajima, računalnoj tehnici, elektroindustriji i automobilskoj industriji.

Ovisnost indeksa otpora o temperaturi

Temperaturni koeficijent je vrijednost koja je jednaka promjeni napona dijela strujnog kruga i otpornosti metala kao posljedica promjena temperature. Većina metala ima tendenciju povećanja otpornosti s povećanjem temperature zbog toplinskih vibracija kristalne rešetke. Temperaturni koeficijent otpora bakra utječe na specifični otpor bakrene žice i pri temperaturama od 0 do 100°C iznosi 4,1 10−3(1/Kelvin). Za srebro ovaj pokazatelj pod istim uvjetima ima vrijednost 3,8, a za željezo 6,0. Ovo još jednom dokazuje učinkovitost korištenja bakra kao vodiča.

Do pojave električne struje dolazi kada je strujni krug zatvoren, kada se na stezaljkama pojavi razlika potencijala. Kretanje slobodnih elektrona u vodiču odvija se pod djelovanjem električnog polja. U procesu kretanja elektroni se sudaraju s atomima i djelomično im prenose akumuliranu energiju. To dovodi do smanjenja njihove brzine kretanja. Kasnije, pod utjecajem električnog polja, brzina elektrona ponovno raste. Rezultat takvog otpora je zagrijavanje vodiča kroz koji teče struja. postojati razne načine izračune ove količine, uključujući formulu otpornosti koja se koristi za materijale s pojedinačnim fizikalnim svojstvima.

Električna otpornost

Bit električnog otpora leži u sposobnosti tvari da se pretvara električna energija u toplinu tijekom djelovanja struje. Ova vrijednost je označena simbolom R, a Ohm se koristi kao mjerna jedinica. Vrijednost otpora u svakom slučaju povezana je sa sposobnošću jednog ili drugog.

U procesu istraživanja utvrđena je ovisnost o otpornosti. Jedna od glavnih kvaliteta materijala je njegova otpornost, koja varira ovisno o duljini vodiča. To jest, s povećanjem duljine žice, povećava se i vrijednost otpora. Ova se ovisnost definira kao izravno proporcionalna.

Još jedno svojstvo materijala je njegova površina poprečnog presjeka. Predstavlja dimenzije poprečnog presjeka vodiča, bez obzira na njegovu konfiguraciju. U ovom slučaju dobiva se obrnuto proporcionalni odnos, kada se smanjuje s povećanjem površine poprečnog presjeka.

Drugi čimbenik koji utječe na otpornost je sam materijal. Tijekom istraživanja utvrđena je različita otpornost različitih materijala. Tako su dobivene vrijednosti specifičnih električnih otpora za svaku tvar.

Pokazalo se da su najbolji vodiči metali. Među njima, srebro ima najmanji otpor i visoku vodljivost. Koriste se na najkritičnijim mjestima elektronički sklopoviŠtoviše, bakar ima relativno nisku cijenu.

Tvari s vrlo visokim otporom smatraju se lošim vodičima električne struje. Stoga se koriste kao izolacijski materijali. Dielektrična svojstva najkarakterističnija su za porculan i ebonit.

Stoga je otpornost vodiča od velike važnosti, jer se pomoću njega može odrediti materijal od kojeg je vodič izrađen. Da biste to učinili, mjeri se površina poprečnog presjeka, određuju se jačina struje i napon. To vam omogućuje da postavite vrijednost električnog otpora, nakon čega pomoću posebne tablice možete jednostavno odrediti tvar. Stoga je otpornost jedna od najkarakterističnijih osobina materijala. Ovaj pokazatelj vam omogućuje da odredite najviše optimalna dužina električni krug tako da se održava ravnoteža.

Formula

Na temelju dobivenih podataka može se zaključiti da će se otpornost smatrati otporom bilo kojeg materijala s jediničnom površinom i jediničnom duljinom. To jest, otpor jednak 1 ohm javlja se pri naponu od 1 volta i struji od 1 ampera. Na ovaj pokazatelj utječe stupanj čistoće materijala. Na primjer, ako se bakru doda samo 1% mangana, tada će se njegov otpor povećati za 3 puta.

Otpornost i vodljivost materijala

Vodljivost i otpornost smatraju se u pravilu pri temperaturi od 20 0 C. Ova svojstva će se razlikovati za različite metale:

• Bakar. Najčešće se koristi za proizvodnju žica i kabela. Ima visoku čvrstoću, otpornost na koroziju, laku i jednostavnu obradu. U dobrom bakru udio nečistoća nije veći od 0,1%. Ako je potrebno, bakar se može koristiti u legurama s drugim metalima.
• Aluminij. Njegovo specifična gravitacija manje od bakra, ali ima veći toplinski kapacitet i točku taljenja. Za taljenje aluminija potrebno je mnogo više energije nego bakra. Nečistoće u visokokvalitetnom aluminiju ne prelaze 0,5%.
• Željezo. Uz dostupnost i nisku cijenu, ovaj materijal ima visoku otpornost. Osim toga, ima nisku otpornost na koroziju. Stoga se prakticira oblaganje čeličnih vodiča bakrom ili cinkom.

Formula specifične otpornosti na niskim temperaturama razmatra se zasebno. U tim će slučajevima svojstva istih materijala biti potpuno različita. Za neke od njih otpor može pasti na nulu. Taj se fenomen naziva supravodljivost, u kojoj optičke i strukturne karakteristike materijala ostaju nepromijenjene.