Kami tahu sebab itu rintangan elektrik konduktor ialah interaksi elektron dengan ion kekisi kristal logam (§ 43). Oleh itu, kita boleh menganggap bahawa rintangan konduktor bergantung pada panjang dan luasnya. keratan rentas, serta daripada bahan dari mana ia dibuat.

Rajah 74 menunjukkan persediaan untuk eksperimen sedemikian. Pelbagai konduktor dimasukkan ke dalam litar sumber semasa secara bergilir, contohnya:

1. wayar nikel dengan ketebalan yang sama tetapi panjang yang berbeza;
2. wayar nikel dengan panjang yang sama, tetapi ketebalan yang berbeza (kawasan keratan rentas yang berbeza);
3. wayar nikel dan nichrome dengan panjang dan ketebalan yang sama.

Arus dalam litar diukur dengan ammeter, voltan - dengan voltmeter.

Mengetahui voltan di hujung konduktor dan arus di dalamnya, mengikut undang-undang Ohm, anda boleh menentukan rintangan setiap konduktor.

nasi. 74. Kebergantungan rintangan konduktor pada saiz dan jenis bahannya

Setelah melakukan eksperimen yang ditunjukkan, kami akan menetapkan bahawa:

1. daripada dua wayar nikel dengan ketebalan yang sama, wayar yang lebih panjang mempunyai lebih banyak rintangan;
2. daripada dua wayar nikelin dengan panjang yang sama, wayar dengan keratan rentas yang lebih kecil mempunyai rintangan yang lebih besar;
3. wayar nikel dan nichrome yang sama saiz mempunyai rintangan yang berbeza.

Kebergantungan rintangan konduktor pada saiznya dan bahan dari mana konduktor itu dibuat pertama kali dikaji secara eksperimen oleh Ohm. Beliau mendapati bahawa rintangan adalah berkadar terus dengan panjang konduktor, berkadar songsang dengan luas keratan rentasnya dan bergantung kepada bahan konduktor.

Bagaimana untuk mengambil kira pergantungan rintangan pada bahan dari mana konduktor dibuat? Untuk ini, apa yang dipanggil kerintangan bahan.

Kerintangan ialah kuantiti fizik yang menentukan rintangan konduktor yang diperbuat daripada bahan tertentu dengan panjang 1 m dan luas keratan rentas 1 m 2.

Mari kita perkenalkan sebutan surat: ρ ialah kerintangan konduktor, I ialah panjang konduktor, S ialah luas keratan rentasnya. Kemudian rintangan konduktor R akan dinyatakan oleh formula

Daripadanya kita mendapat bahawa:

Daripada formula terakhir, anda boleh menentukan unit kerintangan. Oleh kerana unit rintangan ialah 1 Ohm, unit luas keratan rentas ialah 1 m2, dan unit panjang ialah 1 m, maka unit kerintangan ialah:

Adalah lebih mudah untuk menyatakan luas keratan rentas konduktor dalam milimeter persegi, kerana ia biasanya kecil. Maka unit kerintangan ialah:

Jadual 8 menunjukkan nilai rintangan tentu beberapa bahan pada 20 ° C. Kerintangan berubah dengan suhu. Secara eksperimen didapati bahawa dalam logam, sebagai contoh, kerintangan meningkat dengan peningkatan suhu.

Jadual 8. Rintangan elektrik tertentu bagi sesetengah bahan (pada t = 20 ° С)

Daripada semua logam, perak dan tembaga mempunyai kerintangan yang paling rendah. Oleh itu, perak dan kuprum adalah konduktor elektrik yang terbaik.

Apabila pendawaian litar elektrik, wayar aluminium, tembaga dan besi digunakan.

Dalam banyak kes, peranti dengan rintangan tinggi diperlukan. Ia diperbuat daripada aloi yang dicipta khas - bahan dengan kerintangan tinggi. Sebagai contoh, seperti yang boleh dilihat dari Jadual 8, aloi nichrome mempunyai kerintangan hampir 40 kali ganda daripada aluminium.

Porselin dan ebonit mempunyai kerintangan yang tinggi sehingga hampir tidak mengalirkan arus elektrik sama sekali; ia digunakan sebagai penebat.

Soalan

1. Bagaimanakah rintangan konduktor bergantung pada panjang dan luas keratan rentasnya?
2. Bagaimana untuk menunjukkan secara eksperimen pergantungan rintangan konduktor pada panjang, luas keratan rentas dan bahan dari mana ia dibuat?
3. Apakah yang dipanggil kerintangan konduktor?
4. Apakah formula yang boleh digunakan untuk mengira rintangan konduktor?
5. apakah unit kerintangan konduktor yang dinyatakan?
6. Apakah bahan yang digunakan untuk membuat konduktor yang digunakan dalam amalan?

Kerintangan logam adalah ukuran keupayaan mereka untuk menahan laluan arus elektrik... Nilai ini dinyatakan dalam Ohm-meter (Ohm⋅m). Simbol yang menunjukkan kerintangan ialah huruf Yunani ρ (ro). Kerintangan yang tinggi bermakna bahan itu kurang konduktif.

Kerintangan

Kerintangan elektrik ditakrifkan sebagai nisbah antara kekuatan medan elektrik di dalam logam kepada ketumpatan arus di dalamnya:

di mana:
ρ - kerintangan logam (Ohm⋅m),
E - kekuatan medan elektrik (V / m),
J - nilai ketumpatan arus elektrik dalam logam (A / m2)

Jika kekuatan medan elektrik (E) dalam logam adalah sangat tinggi dan ketumpatan arus (J) adalah sangat rendah, ini bermakna logam tersebut mempunyai kerintangan yang tinggi.

Songsang kerintangan ialah kekonduksian elektrik, yang menunjukkan seberapa baik bahan mengalirkan arus elektrik:

σ ialah kekonduksian bahan, dinyatakan dalam siemens per meter (S / m).

Rintangan elektrik

Rintangan elektrik, salah satu komponen, dinyatakan dalam ohm (ohms). Perlu diingatkan bahawa rintangan elektrik dan kerintangan bukanlah perkara yang sama. Kerintangan adalah sifat bahan, manakala rintangan elektrik adalah sifat objek.

Rintangan elektrik perintang ditentukan oleh gabungan bentuk dan kerintangan bahan yang diperbuat daripadanya.

Sebagai contoh, lilitan dawai yang diperbuat daripada dawai yang panjang dan nipis mempunyai rintangan yang lebih tinggi daripada perintang yang diperbuat daripada dawai pendek dan tebal daripada logam yang sama.

Pada masa yang sama, perintang wayar yang diperbuat daripada bahan kerintangan tinggi mempunyai rintangan elektrik yang lebih tinggi daripada perintang yang diperbuat daripada bahan kerintangan rendah. Dan semua ini walaupun pada hakikatnya kedua-dua perintang diperbuat daripada dawai dengan panjang dan diameter yang sama.

Untuk kejelasan, kita boleh membuat analogi dengan sistem hidraulik di mana air dipam melalui paip.

• Semakin panjang dan nipis paip, semakin banyak rintangan terhadap air.
• Paip yang diisi dengan pasir akan menahan air lebih daripada paip tanpa pasir

Rintangan wayar

Nilai rintangan wayar bergantung pada tiga parameter: kerintangan logam, panjang dan diameter wayar itu sendiri. Formula untuk mengira rintangan wayar:

di mana:
R - rintangan wayar (Ohm)
ρ - kerintangan logam (Ohm.m)
L - panjang wayar (m)
A - luas keratan rentas wayar (m2)

Sebagai contoh, pertimbangkan perintang dawai nichrome dengan kerintangan 1.10 × 10-6 Ohm.m. Panjang dawai 1500 mm dan diameter 0.5 mm. Berdasarkan tiga parameter ini, kami mengira rintangan wayar nichrome:

R = 1.1 * 10 -6 * (1.5 / 0.000000196) = 8.4 Ohm

Nichrome dan constantan sering digunakan sebagai bahan rintangan. Di bawah dalam jadual anda boleh melihat kerintangan beberapa logam yang paling biasa digunakan.

Rintangan permukaan

Rintangan permukaan dikira dengan cara yang sama seperti rintangan wayar. V dalam kes ini luas keratan rentas boleh diwakili sebagai hasil darab w dan t:

Bagi sesetengah bahan, seperti filem nipis, hubungan antara kerintangan dan ketebalan filem dipanggil rintangan permukaan lapisan RS:

di mana RS diukur dalam ohm. Untuk pengiraan ini, ketebalan filem mestilah malar.

Selalunya, pengeluar perintang memotong jejak dalam filem untuk meningkatkan rintangan untuk meningkatkan laluan untuk arus elektrik.

Sifat bahan rintangan

Kerintangan logam bergantung pada suhu. Nilai mereka diberikan, sebagai peraturan, untuk suhu bilik(20 ° C). Perubahan kerintangan akibat perubahan suhu dicirikan oleh pekali suhu.

Contohnya, termistor (thermistor) menggunakan sifat ini untuk mengukur suhu. Sebaliknya, dalam elektronik ketepatan, ini adalah kesan yang agak tidak diingini.
Perintang filem logam mempunyai sifat kestabilan haba yang sangat baik. Ini dicapai bukan sahaja disebabkan oleh kerintangan bahan yang rendah, tetapi juga disebabkan oleh reka bentuk mekanikal perintang itu sendiri.

banyak pelbagai bahan dan aloi digunakan dalam pembuatan perintang. Nichrome (aloi nikel dan kromium), kerana kerintangan yang tinggi dan rintangan kepada pengoksidaan apabila suhu tinggi sering digunakan sebagai bahan untuk perintang wirewound. Kelemahannya ialah ia tidak boleh dipateri. Constantan, satu lagi bahan popular, mudah dipateri dan mempunyai pekali suhu yang lebih rendah.

Oleh itu, adalah penting untuk mengetahui parameter semua elemen dan bahan yang digunakan. Dan bukan sahaja elektrik, tetapi juga mekanikal. Dan sediakan beberapa bahan rujukan berguna untuk membandingkan prestasi bahan yang berbeza dan pilih untuk reka bentuk dan kerja dengan tepat apa yang akan menjadi optimum situasi tertentu.
Dalam talian penghantaran tenaga, di mana tugas adalah paling produktif, iaitu, dengan kecekapan tinggi, untuk membawa tenaga kepada pengguna, kedua-dua ekonomi kerugian dan mekanik talian itu sendiri diambil kira. Kecekapan ekonomi akhir talian bergantung kepada mekanik - iaitu peranti dan lokasi konduktor, penebat, penyokong, transformer injak / injak turun, berat dan kekuatan semua struktur, termasuk wayar yang diregangkan panjang. jarak, serta bahan yang dipilih untuk setiap elemen struktur, kos kerja dan operasinya. Di samping itu, dalam talian yang menghantar elektrik, terdapat keperluan yang lebih tinggi untuk memastikan keselamatan kedua-dua talian itu sendiri dan segala-galanya di sekelilingnya di mana ia dilalui. Dan ini menambah kos kepada kedua-dua penyediaan pendawaian elektrik dan margin keselamatan tambahan untuk semua struktur.

Sebagai perbandingan, data biasanya dibentangkan dalam satu bentuk yang boleh dibandingkan. Selalunya, julukan "khusus" ditambah kepada ciri sedemikian, dan nilai itu sendiri dipertimbangkan pada beberapa piawaian yang disatukan dari segi parameter fizikal. Sebagai contoh, kerintangan elektrik ialah rintangan (ohm) konduktor yang diperbuat daripada sejenis logam (tembaga, aluminium, keluli, tungsten, emas) yang mempunyai panjang unit dan keratan rentas unit dalam sistem unit yang digunakan (biasanya dalam SI). Di samping itu, suhu dirundingkan, kerana apabila dipanaskan, rintangan konduktor boleh berkelakuan berbeza. Ia berdasarkan keadaan operasi purata biasa - pada 20 darjah Celsius. Dan di mana sifat penting apabila menukar parameter sederhana (suhu, tekanan), pekali diperkenalkan dan jadual tambahan dan graf kebergantungan disediakan.

Jenis kerintangan

Oleh kerana rintangan berlaku:

• aktif - atau ohmik, rintangan - terhasil daripada penggunaan elektrik untuk memanaskan konduktor (logam) apabila arus elektrik melaluinya, dan
• reaktif - kapasitif atau induktif, - yang datang dari kerugian yang tidak dapat dielakkan akibat penciptaan semua jenis perubahan dalam arus yang melalui konduktor medan elektrik, maka kerintangan konduktor adalah dua jenis:

1. Rintangan elektrik khusus kepada arus terus (mempunyai sifat rintangan) dan
2. Rintangan elektrik khusus kepada arus ulang alik (mempunyai watak reaktif).

Di sini, kerintangan jenis 2 adalah nilai yang kompleks, ia terdiri daripada dua komponen TP - aktif dan reaktif, kerana rintangan rintangan sentiasa wujud apabila arus berlalu, tanpa mengira sifatnya, dan rintangan reaktif berlaku hanya dengan sebarang perubahan arus dalam litar. Dalam rantai arus terus reaktans timbul hanya semasa proses sementara yang dikaitkan dengan menghidupkan arus (menukar arus daripada 0 kepada nominal) atau mematikan (perbezaan daripada nominal kepada 0). Dan mereka biasanya diambil kira hanya apabila mereka bentuk perlindungan beban lampau.

Dalam rantai arus ulang alik fenomena yang berkaitan dengan tindak balas adalah lebih pelbagai. Mereka bergantung bukan sahaja pada laluan sebenar arus melalui bahagian tertentu, tetapi juga pada bentuk konduktor, dan pergantungan itu tidak linear.

Hakikatnya ialah arus ulang alik mendorong medan elektrik kedua-duanya di sekeliling konduktor di mana ia mengalir, dan dalam konduktor itu sendiri. Dan dari medan ini, arus pusar timbul, yang memberikan kesan "menolak" pergerakan utama sebenar cas, dari kedalaman keseluruhan keratan rentas konduktor ke permukaannya, apa yang dipanggil "kesan kulit" (daripada kulit - kulit). Ternyata arus pusar seolah-olah "mencuri" keratan rentasnya dari konduktor. Arus mengalir dalam lapisan yang dekat dengan permukaan, selebihnya ketebalan konduktor kekal tidak digunakan, ia tidak mengurangkan rintangannya, dan tidak ada gunanya meningkatkan ketebalan konduktor. Terutama pada frekuensi tinggi. Oleh itu, untuk arus ulang alik, rintangan diukur dalam keratan rentas konduktor tersebut, di mana keseluruhan keratan rentasnya boleh dianggap sebagai permukaan hampir. Kawat sedemikian dipanggil nipis, ketebalannya adalah sama dengan dua kali ganda kedalaman lapisan permukaan ini, di mana arus pusar menyesarkan arus utama yang berguna yang mengalir dalam konduktor.

Sudah tentu, penurunan dalam ketebalan wayar bulat dalam keratan rentas tidak terhad kepada kelakuan yang berkesan arus ulang alik. Konduktor boleh ditipis, tetapi pada masa yang sama dibuat rata dalam bentuk pita, maka keratan rentas akan lebih tinggi daripada wayar bulat, masing-masing, dan rintangan lebih rendah. Di samping itu, hanya menambah luas permukaan akan mempunyai kesan meningkatkan bahagian berkesan. Perkara yang sama boleh dicapai dengan menggunakan wayar terkandas dan bukannya satu teras tunggal, lebih-lebih lagi, wayar berbilang teras adalah lebih baik dalam fleksibiliti kepada wayar teras tunggal, yang selalunya juga berharga. Sebaliknya, dengan mengambil kira kesan kulit dalam wayar, adalah mungkin untuk membuat wayar komposit dengan membuat teras logam dengan ciri kekuatan yang baik, seperti keluli, tetapi elektrik rendah. Dalam kes ini, jalinan aluminium dibuat di atas keluli, yang mempunyai kerintangan yang lebih rendah.

Sebagai tambahan kepada kesan kulit, aliran arus ulang alik dalam konduktor dipengaruhi oleh pengujaan arus pusar di konduktor sekeliling. Arus sedemikian dipanggil arus aruhan, dan ia teraruh dalam kedua-dua logam yang tidak memainkan peranan pendawaian (elemen struktur menanggung beban), dan dalam wayar keseluruhan kompleks pengalir - memainkan peranan wayar fasa lain, sifar , pembumian.

Kesemua fenomena ini terdapat dalam semua struktur yang berkaitan dengan elektrik, ini meningkatkan lagi kepentingan untuk mempunyai ringkasan maklumat rujukan mengenai pelbagai bahan.

Kerintangan untuk konduktor diukur dengan instrumen yang sangat sensitif dan tepat, kerana untuk pendawaian, logam dipilih yang mempunyai rintangan terendah - dari urutan ohm * 10 -6 per meter panjang dan persegi. mm. bahagian. Untuk mengukur rintangan khusus penebat, peranti diperlukan, sebaliknya, mempunyai julat sangat nilai yang besar rintangan biasanya megohm. Adalah jelas bahawa konduktor mesti mengalir dengan baik, dan penebat mesti berpenebat dengan baik.

meja

Besi sebagai konduktor dalam kejuruteraan elektrik

Besi adalah logam yang paling meluas dalam alam semula jadi dan teknologi (selepas hidrogen, yang juga merupakan logam). Ia adalah yang paling murah dan mempunyai yang sangat baik ciri kekuatan, oleh itu ia digunakan di mana-mana sebagai asas kekuatan pelbagai reka bentuk.

Dalam kejuruteraan elektrik, besi digunakan sebagai konduktor dalam bentuk wayar keluli fleksibel di mana kekuatan fizikal dan kelenturan diperlukan, dan rintangan yang diperlukan boleh dicapai kerana keratan rentas yang sesuai.

Mempunyai jadual rintangan khusus pelbagai logam dan aloi, anda boleh mengira keratan rentas wayar yang dibuat daripada konduktor yang berbeza.

Sebagai contoh, mari cuba cari keratan rentas konduktor setara elektrik yang diperbuat daripada bahan yang berbeza: tembaga, tungsten, nikelin dan dawai besi. Untuk yang awal, kami mengambil wayar aluminium dengan keratan rentas 2.5 mm.

Kita memerlukan rintangan wayar daripada semua logam ini untuk sama dengan rintangan yang asal sepanjang 1 m. Rintangan aluminium setiap 1 m panjang dan 2.5 mm keratan rentas akan sama dengan

di mana R- rintangan, ρ - kerintangan logam dari meja, S- Luas keratan rentas, L- panjang.

Menggantikan nilai awal, kita mendapat rintangan sekeping meter dawai aluminium dalam ohm.

Kemudian kita selesaikan formula untuk S

Kami akan menggantikan nilai dari jadual dan mendapatkan kawasan keratan rentas untuk logam yang berbeza.

Oleh kerana kerintangan dalam jadual diukur pada dawai 1 m panjang, dalam mikro-ohm setiap bahagian 1 mm 2, kami mendapatnya dalam mikro-ohm. Untuk mendapatkannya dalam ohm, darabkan nilai dengan 10 -6. Tetapi bilangan ohm dengan 6 sifar selepas titik perpuluhan sama sekali tidak perlu untuk kita terima, kerana keputusan akhir masih dijumpai dalam mm 2.

Seperti yang anda lihat, rintangan besi agak besar, wayarnya tebal.

Tetapi ada bahan yang mempunyai lebih banyak lagi, contohnya, nikel atau konstantan.

Ramai yang pernah mendengar tentang hukum Ohm, tetapi tidak semua orang tahu apa itu. Kajian dimulakan dengan kursus fizik sekolah. Butiran lanjut diadakan di Fakulti Fizik dan Elektrodinamik. Pengetahuan ini tidak mungkin berguna untuk seorang lelaki biasa di jalanan, tetapi ia adalah perlu untuk pembangunan umum, dan untuk seseorang untuk profesion masa depan. Sebaliknya, pengetahuan asas tentang elektrik, strukturnya, ciri-ciri di rumah akan membantu untuk memberi amaran kepada diri sendiri terhadap masalah. Tidak hairanlah undang-undang Ohm dipanggil undang-undang asas elektrik. Tuan rumah anda perlu mempunyai pengetahuan dalam bidang elektrik untuk mengelakkan lebihan voltan, yang boleh menyebabkan peningkatan beban dan kebakaran.

Konsep rintangan elektrik

Hubungan antara kuantiti fizik asas litar elektrik- rintangan, voltan, kekuatan arus ditemui oleh ahli fizik Jerman Georg Simon Ohm.

Rintangan elektrik konduktor adalah nilai yang mencirikan rintangannya terhadap arus elektrik. Dalam erti kata lain, sebahagian daripada elektron di bawah tindakan arus elektrik pada konduktor meninggalkan tempatnya dalam kekisi kristal dan pergi ke kutub positif konduktor. Sebahagian daripada elektron kekal dalam kekisi, terus berputar mengelilingi atom nukleus. Elektron dan atom ini membentuk rintangan elektrik, yang menghalang zarah yang dilepaskan daripada bergerak ke hadapan.

Proses di atas boleh digunakan untuk semua logam, tetapi rintangan berlaku dalam cara yang berbeza. Ini disebabkan oleh perbezaan saiz, bentuk, bahan yang terdiri daripada konduktor. Oleh itu, dimensi kekisi kristal mempunyai bentuk yang tidak sama untuk bahan yang berbeza, oleh itu, rintangan elektrik terhadap pergerakan arus melaluinya tidak sama.

Konsep ini membayangkan takrifan kerintangan bahan, yang merupakan penunjuk individu untuk setiap logam secara berasingan. Kerintangan elektrik (resistivity) ialah kuantiti fizik yang dilambangkan dengan huruf Yunani ρ dan dicirikan oleh keupayaan logam untuk menghalang laluan elektrik melaluinya.

Tembaga adalah bahan utama untuk konduktor

Kerintangan bahan dikira dengan formula, di mana salah satu daripada penunjuk penting ialah pekali suhu bagi rintangan elektrik. Jadual mengandungi nilai kerintangan tiga logam yang diketahui dalam julat suhu dari 0 hingga 100 ° C.

Jika kita mengambil penunjuk kerintangan besi, sebagai salah satu daripada bahan yang ada sama dengan 0.1 ohm, maka untuk 1 ohm anda memerlukan 10 meter. Perak mempunyai rintangan elektrik paling rendah, 66.7 meter akan dikeluarkan untuk penunjuk 1 Ohmnya. Perbezaan yang ketara, tetapi perak adalah logam mahal yang secara amnya tidak praktikal untuk digunakan. Seterusnya dari segi penunjuk ialah tembaga, di mana 57.14 meter diperlukan untuk 1 ohm. Oleh kerana ketersediaannya, kos berbanding perak, tembaga adalah salah satu bahan yang paling popular untuk digunakan dalam rangkaian elektrik. Kerintangan rendah dawai tembaga atau rintangan dawai tembaga memungkinkan untuk digunakan pengalir tembaga dalam banyak cabang sains, teknologi, serta dalam penggunaan industri dan domestik.

Nilai kerintangan

Kerintangan adalah berubah-ubah, ia berubah bergantung pada faktor berikut:

• Saiz. Lebih besar diameter konduktor, lebih banyak elektron yang dilaluinya sendiri. Akibatnya, semakin kecil saiznya, semakin besar rintangannya.
• Panjang. Elektron melalui atom, jadi semakin panjang wayar, semakin banyak elektron yang perlu diatasi melaluinya. Apabila mengira, perlu mengambil kira panjang dan saiz wayar, kerana semakin lama, semakin nipis wayar, semakin besar kerintangannya dan sebaliknya. Kegagalan mengira beban peralatan yang digunakan boleh menyebabkan wayar menjadi terlalu panas dan kebakaran.
• Suhu. Adalah diketahui bahawa rejim suhu Ia mempunyai sangat penting tentang tingkah laku bahan dalam cara yang berbeza. Logam, tidak seperti yang lain, mengubah sifatnya pada suhu yang berbeza. Kerintangan kuprum secara langsung bergantung pada pekali suhu rintangan kuprum dan meningkat dengan pemanasan.
• kakisan. Kakisan meningkatkan beban dengan ketara. Ini berlaku kerana pendedahan persekitaran, kemasukan lembapan, garam, kotoran, dll. manifestasi. Adalah disyorkan untuk melindungi, melindungi semua sambungan, terminal, liku, memasang perlindungan untuk peralatan yang terletak di jalan, menggantikan wayar yang rosak, pemasangan, unit tepat pada masanya.

Pengiraan rintangan

Pengiraan dibuat semasa mereka bentuk objek untuk tujuan yang berbeza dan gunakan, kerana sokongan hidup semua orang datang daripada elektrik. Semuanya diambil kira, bermula dengan lekapan lampu, berakhir dengan peralatan yang canggih dari segi teknikal. Di rumah, ia juga berguna untuk membuat pengiraan, terutamanya jika penggantian pendawaian elektrik dijangka. Untuk pembinaan perumahan persendirian, adalah perlu untuk mengira beban, jika tidak pemasangan "kraftangan" pendawaian elektrik boleh menyebabkan kebakaran.

Tujuan pengiraan adalah untuk menentukan jumlah rintangan konduktor semua peranti yang digunakan, dengan mengambil kira mereka spesifikasi teknikal... Ia dikira dengan formula R = p * l / S, di mana:

R ialah hasil yang dikira;

p ialah indeks kerintangan daripada jadual;

l ialah panjang wayar (konduktor);

S - diameter bahagian.

Unit

Dalam sistem antarabangsa unit kuantiti fizik (SI), rintangan elektrik diukur dalam ohm (ohms). Unit ukuran kerintangan mengikut sistem SI adalah sama dengan kerintangan bahan, di mana konduktor diperbuat daripada satu bahan sepanjang 1 m dengan keratan rentas 1 persegi. m. mempunyai rintangan 1 ohm. Penggunaan 1 ohm / m berhubung dengan logam yang berbeza ditunjukkan dengan jelas dalam jadual.

Kepentingan kerintangan

Hubungan antara kerintangan dan kekonduksian boleh dilihat sebagai nilai timbal balik. Semakin tinggi penunjuk satu konduktor, semakin rendah penunjuk yang lain, dan sebaliknya. Oleh itu, apabila mengira kekonduksian elektrik, pengiraan adalah 1 / r, kerana nombor adalah songsang kepada X, terdapat 1 / X dan sebaliknya. Penunjuk khusus ditetapkan oleh huruf g.

Kebaikan Kuprum Elektrolitik

Kuprum tidak terhad kepada kerintangan rendah (selepas perak) sebagai kelebihan. Ia mempunyai sifat yang unik dalam ciri-cirinya, iaitu keplastikan, kemuluran tinggi. Berkat sifat-sifat ini, darjat tinggi tembaga elektrolitik ketulenan untuk pengeluaran kabel yang digunakan dalam peralatan elektrik, teknologi komputer, industri elektrik dan industri automotif.

Kebergantungan penunjuk rintangan pada suhu

Pekali suhu ialah nilai yang sama dengan perubahan voltan bahagian litar dan kerintangan logam akibat perubahan suhu. Kebanyakan logam cenderung untuk meningkatkan kerintangan mereka dengan peningkatan suhu disebabkan oleh getaran haba kekisi kristal. Pekali suhu rintangan kuprum mempengaruhi kerintangan wayar kuprum dan pada suhu dari 0 hingga 100 ° C ialah 4.1 · 10−3 (1 / Kelvin). Untuk perak, penunjuk ini dalam keadaan yang sama mempunyai nilai 3.8, dan untuk besi, 6.0. Ini sekali lagi membuktikan keberkesanan penggunaan tembaga sebagai pengalir.

Kemunculan arus elektrik berlaku apabila litar ditutup, apabila beza keupayaan timbul pada terminal. Pergerakan elektron bebas dalam konduktor dilakukan di bawah tindakan medan elektrik. Dalam proses pergerakan, elektron berlanggar dengan atom dan memindahkan sebahagian tenaga terkumpulnya kepada mereka. Ini membawa kepada penurunan dalam kelajuan pergerakan mereka. Kemudian, di bawah pengaruh medan elektrik, kelajuan elektron meningkat semula. Hasil rintangan ini ialah pemanasan konduktor yang mana arus mengalir. wujud cara yang berbeza pengiraan nilai ini, termasuk formula kerintangan yang digunakan untuk bahan dengan sifat fizikal individu.

Kerintangan elektrik

Intipati rintangan elektrik terletak pada keupayaan bahan untuk menukar tenaga elektrik haba semasa tindakan arus. Nilai ini dilambangkan dengan simbol R, dan ohm digunakan sebagai unit ukuran. Nilai rintangan dalam setiap kes dikaitkan dengan keupayaan satu atau yang lain.

Dalam perjalanan penyelidikan, pergantungan pada rintangan telah ditubuhkan. Salah satu kualiti utama bahan ialah kerintangannya, yang berbeza-beza bergantung pada panjang konduktor. Iaitu, dengan peningkatan panjang wayar, nilai rintangan juga meningkat. Hubungan ini ditakrifkan sebagai berkadar terus.

Satu lagi sifat bahan ialah luas keratan rentasnya. Ia mewakili dimensi keratan rentas konduktor, tanpa mengira konfigurasinya. Dalam kes ini, hubungan berkadar songsang diperolehi, apabila ia berkurangan dengan pertambahan luas keratan rentas.

Faktor lain yang mempengaruhi rintangan ialah bahan itu sendiri. Semasa penyelidikan, rintangan yang berbeza ditemui dalam bahan yang berbeza. Oleh itu, nilai kerintangan elektrik diperolehi untuk setiap bahan.

Ternyata konduktor terbaik adalah logam. Antaranya, perak juga mempunyai rintangan yang paling rendah dan kekonduksian yang tinggi. Ia digunakan di tempat yang paling kritikal litar elektronik, selain itu, tembaga mempunyai kos yang agak rendah.

Bahan dengan kerintangan yang sangat tinggi dianggap sebagai pengalir elektrik yang lemah. Oleh itu, ia digunakan sebagai bahan penebat. Sifat dielektrik paling wujud dalam porselin dan ebonit.

Oleh itu, kerintangan konduktor adalah sangat penting, kerana ia boleh digunakan untuk menentukan bahan dari mana konduktor itu dibuat. Untuk ini, kawasan keratan rentas diukur, arus dan voltan ditentukan. Ini membolehkan anda menetapkan nilai rintangan elektrik tertentu, selepas itu, menggunakan jadual khas, anda boleh dengan mudah menentukan bahan tersebut. Akibatnya, kerintangan adalah salah satu ciri paling ciri bahan tertentu. Penunjuk ini membolehkan anda menentukan yang paling banyak panjang optimum litar elektrik supaya keseimbangan dikekalkan.

Formula

Berdasarkan data yang diperoleh, kita boleh membuat kesimpulan bahawa kerintangan akan dianggap sebagai rintangan mana-mana bahan dengan luas unit dan panjang unit. Iaitu, rintangan 1 ohm berlaku pada voltan 1 volt dan arus 1 ampere. Penunjuk ini dipengaruhi oleh tahap ketulenan bahan. Sebagai contoh, jika anda menambah hanya 1% mangan kepada tembaga, maka rintangannya akan meningkat 3 kali ganda.

Kerintangan dan kekonduksian bahan

Kekonduksian dan kerintangan biasanya dipertimbangkan pada suhu 20 ° C. Sifat-sifat ini akan berbeza untuk logam yang berbeza:

• Tembaga... Selalunya digunakan untuk pembuatan wayar dan kabel. Ia mempunyai kekuatan tinggi, rintangan kakisan, pemprosesan yang mudah dan ringkas. Dalam tembaga yang baik, bahagian kekotoran tidak lebih daripada 0.1%. Jika perlu, kuprum boleh digunakan dalam aloi dengan logam lain.
• aluminium... miliknya graviti tertentu kurang daripada kuprum, tetapi ia mempunyai kapasiti haba dan takat lebur yang lebih tinggi. Ia memerlukan lebih banyak tenaga untuk mencairkan aluminium daripada tembaga. Kekotoran dalam aluminium berkualiti tinggi tidak melebihi 0.5%.
• besi... Bersama-sama dengan ketersediaan dan kos rendah, bahan ini mempunyai kerintangan yang tinggi. Di samping itu, ia mempunyai rintangan kakisan yang rendah. Oleh itu, amalan menyalut pengalir keluli dengan kuprum atau zink.

Formula kerintangan pada suhu rendah dianggap secara berasingan. Dalam kes ini, sifat bahan yang sama akan berbeza sama sekali. Bagi sesetengah daripada mereka, rintangan mungkin jatuh kepada sifar. Fenomena ini dipanggil superkonduktiviti, di mana ciri optik dan struktur bahan kekal tidak berubah.