Vemo, kaj je razlog električni upor prevodnik je interakcija elektronov z ioni kovinske kristalne mreže (§ 43). Zato lahko domnevamo, da je upor prevodnika odvisen od njegove dolžine in površine prečni prerez, pa tudi od snovi, iz katere je izdelan.

Slika 74 prikazuje postavitev za izvedbo takšnega poskusa. V tokokrog vira toka so po vrsti vključeni različni vodniki, na primer:

1. nikljeve žice enake debeline, vendar različnih dolžin;
2. žice iz niklja enake dolžine, vendar različnih debelin (različne površine preseka);
3. žice iz niklja in nikroma enake dolžine in debeline.

Tok v tokokrogu merimo z ampermetrom, napetost pa z voltmetrom.

Če poznate napetost na koncih prevodnika in tok v njem, lahko z uporabo Ohmovega zakona določite upornost vsakega od vodnikov.

riž. 74. Odvisnost upora prevodnika od njegove velikosti in vrste snovi

Po izvedbi teh poskusov bomo ugotovili, da:

1. iz dveh enako debelih nikljevih žic ima daljša žica večji upor;
2. od dveh enako dolgih nikljevih žic ima večji upor žica z manjšim presekom;
3. Žice iz niklja in nikroma iste velikosti imajo različne upornosti.

Ohm je prvi eksperimentalno proučeval odvisnost upora prevodnika od njegove velikosti in snovi, iz katere je prevodnik izdelan. Ugotovil je, da je upor premo sorazmeren z dolžino vodnika, obratno sorazmeren s površino njegovega preseka in odvisen od snovi vodnika.

Kako upoštevati odvisnost upora od materiala, iz katerega je izdelan prevodnik? Če želite to narediti, izračunajte tako imenovani upornost snovi.

Upornost je fizikalna količina, ki določa upornost prevodnika iz določene snovi z dolžino 1 m in površino prečnega prereza 1 m 2.

Predstavimo se črkovne oznake: ρ je upornost prevodnika, I je dolžina prevodnika, S je površina njegovega preseka. Potem bo upor prevodnika R izražen s formulo

Iz tega dobimo, da:

Iz zadnje formule lahko določite enoto upornosti. Ker je enota upora 1 ohm, enota površine preseka 1 m2 in enota dolžine 1 m, je enota upornosti:

Bolj priročno je izraziti površino prečnega prereza prevodnika v kvadratnih milimetrih, saj je najpogosteje majhna. Potem bo enota upornosti:

Tabela 8 prikazuje vrednosti upornosti nekaterih snovi pri 20 °C. Specifični upor se spreminja s temperaturo. Eksperimentalno je bilo ugotovljeno, da se na primer pri kovinah upornost povečuje z naraščajočo temperaturo.

Tabela 8. Električna upornost nekaterih snovi (pri t = 20 °C)

Od vseh kovin imata srebro in baker najmanjšo upornost. Zato sta srebro in baker najboljša prevodnika električnega toka.

Pri ožičenju električnih tokokrogov se uporabljajo aluminijaste, bakrene in železne žice.

V mnogih primerih so potrebne naprave z visoko odpornostjo. Izdelani so iz posebej ustvarjenih zlitin - snovi z visoko upornostjo. Na primer, kot je razvidno iz tabele 8, ima nikromova zlitina skoraj 40-krat večjo upornost kot aluminij.

Porcelan in ebonit imata tako visoko upornost, da skoraj sploh ne prevajata električnega toka; uporabljata se kot izolatorja.

Vprašanja

1. Kako je upor prevodnika odvisen od njegove dolžine in površine preseka?
2. Kako eksperimentalno prikazati odvisnost upora prevodnika od njegove dolžine, površine preseka in snovi, iz katere je izdelan?
3. Kakšna je upornost prevodnika?
4. Katero formulo lahko uporabimo za izračun upora prevodnikov?
5. V katerih enotah je izražena upornost prevodnika?
6. Iz katerih snovi so izdelani prevodniki, ki se uporabljajo v praksi?

Upornost kovin je merilo njihove sposobnosti, da se uprejo prehodu električni tok. Ta vrednost je izražena v ohm-metrih (Ohm⋅m). Simbol za upornost je grška črka ρ (rho). Visoka upornost pomeni, da je material slab prevodnik električnega naboja.

Upornost

Električna upornost je definirana kot razmerje med napetostjo električno polje znotraj kovine na gostoto toka v njej:

Kje:
ρ—upornost kovin (Ohm⋅m),
E - električna poljska jakost (V/m),
J je vrednost gostote električnega toka v kovini (A/m2)

Če je jakost električnega polja (E) v kovini zelo visoka in je gostota toka (J) zelo majhna, to pomeni, da ima kovina visoko upornost.

Recipročna vrednost upornosti je električna prevodnost, ki kaže, kako dobro material prevaja električni tok:

σ je prevodnost materiala, izražena v siemensih na meter (S/m).

Električni upor

Električni upor, ena od komponent, je izražen v ohmih (Ohm). Upoštevati je treba, da električni upor in upornost nista ista stvar. Upornost je lastnost materiala, medtem ko je električni upor lastnost predmeta.

Električni upor upora je določen s kombinacijo njegove oblike in upornosti materiala, iz katerega je izdelan.

Na primer, žični upor iz dolge in tanke žice ima večji upor kot upor iz kratke in debele žice iz iste kovine.

Istočasno ima žični upor iz materiala z visoko upornostjo večji električni upor kot upor iz materiala z nizko upornostjo. In vse to kljub dejstvu, da sta oba upora izdelana iz žice enake dolžine in premera.

Za ponazoritev tega lahko potegnemo analogijo s hidravlični sistem kjer se voda črpa po ceveh.

• Daljša in tanjša kot je cev, večja je odpornost na vodo.
• Cev, napolnjena s peskom, bo bolj odporna na vodo kot cev brez peska.

Odpornost žice

Količina upora žice je odvisna od treh parametrov: upornosti kovine, dolžine in premera same žice. Formula za izračun upora žice:

Kje:
R - odpornost žice (Ohm)
ρ - kovinska upornost (Ohm.m)
L - dolžina žice (m)
A - površina prečnega prereza žice (m2)

Kot primer razmislite o nikromovem žičnem uporu z upornostjo 1,10 × 10-6 Ohm.m. Žica ima dolžino 1500 mm in premer 0,5 mm. Na podlagi teh treh parametrov izračunamo upor nichrome žice:

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

Nikrom in konstantan se pogosto uporabljata kot odporna materiala. Spodaj v tabeli si lahko ogledate upornost nekaterih najpogosteje uporabljenih kovin.

Površinska odpornost

Vrednost površinskega upora se izračuna na enak način kot upor žice. IN v tem primeru Ploščino prečnega prereza lahko predstavimo kot produkt w in t:

Za nekatere materiale, kot so tanki filmi, se razmerje med upornostjo in debelino filma imenuje listni upor RS:

kjer se RS meri v ohmih. Za ta izračun mora biti debelina filma konstantna.

Proizvajalci uporov pogosto izrežejo sledi v film, da povečajo upor in povečajo pot električnega toka.

Lastnosti uporovnih materialov

Upornost kovine je odvisna od temperature. Njihove vrednosti so običajno podane sobna temperatura(20°C). Sprememba upornosti zaradi spremembe temperature je označena s temperaturnim koeficientom.

Na primer, termistorji (termistorji) uporabljajo to lastnost za merjenje temperature. Po drugi strani pa je v precizni elektroniki to precej nezaželen učinek.
Kovinski filmski upori imajo odlične lastnosti temperaturne stabilnosti. To ni doseženo samo zaradi nizke upornosti materiala, ampak tudi zaradi mehanske zasnove samega upora.

Veliko različne materiale in zlitine se uporabljajo pri izdelavi uporov. Nikrom (zlitina niklja in kroma) zaradi visoke upornosti in odpornosti proti oksidaciji pri visoke temperature, se pogosto uporablja kot material za izdelavo žičnih uporov. Njegova slabost je, da ga ni mogoče spajkati. Constantan, še en priljubljen material, je enostaven za spajkanje in ima nižji temperaturni koeficient.

Zato je pomembno poznati parametre vseh uporabljenih elementov in materialov. Pa ne samo električni, tudi mehanski. In imejte na voljo nekaj priročnih referenčnih materialov, ki vam omogočajo primerjavo značilnosti različne materiale in za oblikovanje in delo izberite točno tisto, kar bo optimalno v specifično situacijo.
V energetskih daljnovodih, kjer je naloga zastavljena najbolj produktivno, torej z visoka učinkovitost, za prenos energije do porabnika, se upoštevata tako ekonomika izgub kot mehanika samih vodov. Končna ekonomska učinkovitost proge je odvisna od mehanike - to je naprave in razporeditve vodnikov, izolatorjev, nosilcev, stopenjskih/stopenjski transformatorjev, teže in trdnosti vseh struktur, vključno z žicami, raztegnjenimi na velike razdalje, kot tudi izbrani materiali za vsak strukturni element, njegovi stroški dela. Poleg tega so pri vodih za prenos električne energije višje zahteve glede zagotavljanja varnosti tako vodov samih kot vsega okoli njih, kjer potekajo. In to dodaja stroške tako za zagotavljanje električne napeljave kot za dodatno mejo varnosti vseh struktur.

Za primerjavo so podatki običajno reducirani v eno samo primerljivo obliko. Takšnim značilnostim se pogosto doda epitet »specifičen«, same vrednosti pa se upoštevajo na podlagi določenih standardov, poenotenih s fizikalnimi parametri. Na primer, električna upornost je upornost (ohmov) prevodnika iz neke kovine (baker, aluminij, jeklo, volfram, zlato), ki ima enoto dolžine in enoto preseka v sistemu uporabljenih merskih enot (običajno SI). ). Poleg tega je določena temperatura, saj se lahko pri segrevanju upornost prevodnikov obnaša drugače. Za osnovo so vzeti običajni povprečni pogoji delovanja - pri 20 stopinjah Celzija. In kjer so lastnosti pomembne pri spreminjanju parametrov okolja (temperatura, tlak), so uvedeni koeficienti in sestavljene dodatne tabele in grafi odvisnosti.

Vrste upornosti

Ker pride do odpornosti:

• aktiven - ali ohmski, uporovni - nastane zaradi porabe električne energije za segrevanje prevodnika (kovine), ko skozi njega teče električni tok, in
• reaktivno - kapacitivno ali induktivno - ki nastane zaradi neizogibnih izgub zaradi ustvarjanja kakršnih koli sprememb v toku, ki poteka skozi prevodnik električnih polj, potem je upornost prevodnika v dveh različicah:

1. Specifična električna upornost na enosmerni tok (uporovne narave) in
2. Specifična električna upornost na izmenični tok (reaktivne narave).

Tu je upornost tipa 2 kompleksna vrednost, sestavljena je iz dveh komponent TC - aktivne in reaktivne, saj upornost vedno obstaja, ko tok prehaja, ne glede na njegovo naravo, reaktivna upornost pa se pojavi le pri kakršni koli spremembi toka v tokokrogih. V verigah enosmerni tok reaktanca se pojavi samo med prehodnimi procesi, ki so povezani z vklopom toka (sprememba toka od 0 do nazivnega) ali izklopom (razlika od nominalnega do 0). In običajno se upoštevajo le pri načrtovanju zaščite pred preobremenitvijo.

V verigah izmenični tok Pojavi, povezani z reaktanco, so veliko bolj raznoliki. Niso odvisne samo od dejanskega prehoda toka skozi določen presek, ampak tudi od oblike prevodnika, odvisnost pa ni linearna.

Dejstvo je, da izmenični tok inducira električno polje tako okoli vodnika, skozi katerega teče, kot v samem vodniku. In iz tega polja nastanejo vrtinčni tokovi, ki povzročijo učinek "potiskanja" dejanskega glavnega gibanja nabojev iz globin celotnega preseka prevodnika na njegovo površino, tako imenovani "učinek kože" (iz koža - koža). Izkazalo se je, da se zdi, da vrtinčni tokovi »ukradejo« vodniku njegov presek. Tok teče v določeni plasti blizu površine, preostala debelina vodnika ostane neizkoriščena, ne zmanjša njegovega upora in preprosto nima smisla povečevati debeline vodnikov. Še posebej pri visokih frekvencah. Zato se za izmenični tok upor meri v takšnih odsekih prevodnikov, kjer se celoten odsek lahko šteje za blizu površine. Takšna žica se imenuje tanka; njena debelina je enaka dvakratni globini te površinske plasti, kjer vrtinčni tokovi izpodrivajo koristni glavni tok, ki teče v prevodniku.

Seveda zmanjšanje debeline žic z okroglim prerezom ni omejeno na učinkovito izvajanje izmenični tok. Prevodnik je mogoče stanjšati, vendar hkrati narediti ravno v obliki traku, potem bo presek večji od prereza okrogle žice, zato bo upor manjši. Poleg tega bo imelo preprosto povečanje površine učinek povečanja efektivnega preseka. Enako je mogoče doseči z uporabo vijačne žice namesto enožilne; poleg tega je pletena žica bolj fleksibilna od enožilne žice, kar je pogosto dragoceno. Po drugi strani pa je ob upoštevanju kožnega učinka v žicah možno izdelati žice sestavljene tako, da je jedro izdelano iz kovine, ki ima dobre lastnosti trdnosti, na primer jekla, vendar nizke električne lastnosti. V tem primeru je preko jekla izdelana aluminijasta pletenica, ki ima nižjo upornost.

Poleg kožnega učinka na pretok izmeničnega toka v vodnikih vpliva vzbujanje vrtinčnih tokov v okoliških vodnikih. Takšni tokovi se imenujejo indukcijski tokovi in ​​se inducirajo tako v kovinah, ki ne igrajo vloge ožičenja (nosilni konstrukcijski elementi), kot v žicah celotnega prevodnega kompleksa - igrajo vlogo žic drugih faz, nevtralnega , ozemljitev.

Vsi ti pojavi se pojavljajo v vseh električnih strukturah, zato je še toliko bolj pomembno imeti celovito referenco za najrazličnejše materiale.

Upornost prevodnikov se meri z zelo občutljivimi in natančnimi instrumenti, saj so za ožičenje izbrane kovine z najmanjšim uporom - reda ohmov * 10 -6 na meter dolžine in kvadratni meter. mm. razdelki. Nasprotno, za merjenje specifične izolacijske upornosti potrebujete instrumente, ki imajo zelo širok razpon velike vrednosti odpornost - običajno megohmov. Jasno je, da morajo vodniki dobro prevajati, izolatorji pa dobro izolirati.

Tabela

Železo kot prevodnik v elektrotehniki

Železo je najpogostejša kovina v naravi in ​​tehniki (za vodikom, ki je prav tako kovina). Je najcenejša in odlična trdnostne lastnosti, zato se povsod uporablja kot osnova za moč različne oblike.

V elektrotehniki se železo uporablja kot prevodnik v obliki prožnih jeklenih žic, kjer je potrebna fizična trdnost in prožnost, zahtevano odpornost pa je mogoče doseči z ustreznim prerezom.

Če imate tabelo upornosti različnih kovin in zlitin, lahko izračunate preseke žic iz različnih vodnikov.

Poskusimo za primer poiskati električno ekvivalenten prerez vodnikov iz različnih materialov: bakrene, volframove, nikljeve in železne žice. Za začetno vzemimo aluminijasto žico s prečnim prerezom 2,5 mm.

Potrebujemo, da je na dolžini 1 m upor žice iz vseh teh kovin enak uporu prvotne. Odpornost aluminija na 1 m dolžine in 2,5 mm preseka bo enaka

Kje R- odpornost, ρ – upornost kovine iz tabele, S- površina prečnega prereza, L- dolžina.

Če nadomestimo prvotne vrednosti, dobimo upornost metrskega kosa aluminijaste žice v ohmih.

Po tem rešimo formulo za S

Zamenjali bomo vrednosti iz tabele in dobili površine prereza za različne kovine.

Ker je upornost v tabeli izmerjena na žici dolžine 1 m, v mikroohmih na 1 mm 2 odseka, smo jo dobili v mikroohmih. Če ga želite dobiti v ohmih, morate vrednost pomnožiti z 10 -6. Ni pa nujno, da dobimo število ohm s 6 ničlami ​​za decimalno vejico, saj še vedno najdemo končni rezultat v mm2.

Kot lahko vidite, je odpornost železa precej visoka, žica je debela.

Toda obstajajo materiali, za katere je še večji, na primer nikelj ali konstantan.

Veliko ljudi je slišalo za Ohmov zakon, vendar vsi ne vedo, kaj je. Študija se začne z šolski tečaj fizika. Podrobneje jih poučujejo na Fakulteti za fiziko in elektrodinamiko. To znanje verjetno ne bo koristilo povprečnemu človeku, je pa nujno za splošni razvoj, drugim pa za bodoči poklic. Po drugi strani pa vam bo osnovno znanje o elektriki, njeni strukturi in lastnostih doma pomagalo zaščititi se pred škodo. Ni zaman, da se Ohmov zakon imenuje temeljni zakon električne energije. Za domačega mojstra Imeti morate znanje s področja elektrike, da preprečite prenapetost, ki lahko povzroči povečanje obremenitve in požar.

Koncept električnega upora

Povezava med osnovnimi fizikalnimi količinami električni tokokrog– upor, napetost, tok je odkril nemški fizik Georg Simon Ohm.

Električni upor prevodnika je vrednost, ki označuje njegovo upornost proti električnemu toku. Z drugimi besedami, del elektronov pod vplivom električnega toka na prevodnik zapusti svoje mesto v kristalni mreži in se usmeri na pozitivni pol prevodnika. Nekaj ​​elektronov ostane v mreži in se še naprej vrti okoli jedrskega atoma. Ti elektroni in atomi tvorijo električni upor, ki preprečuje gibanje sproščenih delcev.

Zgornji postopek velja za vse kovine, le da se odpornost pri njih pojavi različno. To je posledica razlike v velikosti, obliki in materialu, iz katerega je prevodnik izdelan. V skladu s tem imajo dimenzije kristalne mreže različne oblike za različne materiale, zato električni upor na gibanje toka skozi njih ni enak.

Iz tega koncepta sledi definicija upornosti snovi, ki je individualni indikator za vsako kovino posebej. Električna upornost (SER) je fizikalna količina, označena z grško črko ρ in označena s sposobnostjo kovine, da prepreči prehod elektrike skozi njo.

Baker je glavni material za prevodnike

Upornost snovi se izračuna po formuli, kjer je eden od pomembni kazalniki je temperaturni koeficient električnega upora. Tabela vsebuje vrednosti upornosti treh znanih kovin v temperaturnem območju od 0 do 100°C.

Če vzamemo indikator upornosti železa kot enega izmed razpoložljivi materiali, enako 0,1 Ohm, potem boste za 1 Ohm potrebovali 10 metrov. Srebro ima najnižji električni upor; za vrednost 1 ohm bo ta znašal 66,7 metra. Bistvena razlika, vendar je srebro draga kovina, ki ni praktična za uporabo povsod. Naslednji najboljši indikator je baker, kjer je potrebnih 57,14 metrov na 1 ohm. Zaradi svoje dostopnosti in cene v primerjavi s srebrom je baker eden izmed priljubljenih materialov za uporabo v električnih omrežjih. Nizka upornost bakrena žica ali odpornost bakrene žice omogoča uporabo bakreni vodnik v številnih panogah znanosti, tehnologije, pa tudi za industrijske in gospodinjske namene.

Vrednost upornosti

Vrednost upornosti ni konstantna; spreminja se glede na naslednje dejavnike:

• Velikost. Večji kot je premer prevodnika, več elektronov prepušča skozi sebe. Zato je manjša njegova velikost, večja je upornost.
• Dolžina. Elektroni prehajajo skozi atome, zato daljša kot je žica, več elektronov mora potovati skozi njih. Pri izračunih je treba upoštevati dolžino in velikost žice, saj daljša ali tanjša je žica, večja je njena upornost in obratno. Če ne izračunate obremenitve uporabljene opreme, lahko pride do pregrevanja žice in požara.
• Temperatura. Znano je, da temperaturni režim Ima velik pomen na obnašanje snovi drugače. Kovina, kot nič drugega, spreminja svoje lastnosti pri različnih temperaturah. Upornost bakra je neposredno odvisna od temperaturnega koeficienta upornosti bakra in se poveča pri segrevanju.
• korozija. Nastajanje korozije znatno poveča obremenitev. To se zgodi zaradi udarca okolju, vdor vlage, soli, umazanije itd. Priporočljivo je izolirati in zaščititi vse priključke, sponke, zavoje, namestiti zaščito za opremo, ki se nahaja na ulici, in takoj zamenjati poškodovane žice, komponente in sklope.

Izračun upora

Izračuni se izvajajo pri načrtovanju objektov za različne namene in uporabo, saj vsakogar podpira življenje elektrika. Upošteva se vse, začenši z svetlobna telesa, ki se konča s tehnično zapleteno opremo. Doma bi bilo koristno narediti tudi izračun, sploh če je predvidena menjava električne napeljave. Za zasebno stanovanjsko gradnjo je treba izračunati obremenitev, sicer lahko "začasna" montaža električne napeljave povzroči požar.

Namen izračuna je določiti skupno upornost vodnikov vseh uporabljenih naprav ob upoštevanju njihovega Tehnične specifikacije. Izračuna se po formuli R=p*l/S, kjer je:

R – izračunani rezultat;

p – indikator upornosti iz tabele;

l – dolžina žice (prevodnika);

S – premer preseka.

Enote

V mednarodnem sistemu enot fizikalne količine(SI) električni upor se meri v ohmih (ohm). Merska enota upornosti po sistemu SI je enaka upornosti snovi, pri kateri je vodnik iz enega materiala dolžine 1 m s prečnim prerezom 1 sq. m ima upornost 1 Ohm. Uporaba 1 ohm/m za različne kovine je jasno prikazana v tabeli.

Pomen upornosti

Razmerje med upornostjo in prevodnostjo lahko obravnavamo kot recipročni količini. Višji kot je indikator enega prevodnika, nižji je indikator drugega in obratno. Zato se pri izračunu električne prevodnosti uporablja izračun 1/r, ker je inverz X 1/X in obratno. Specifični indikator je označen s črko g.

Prednosti elektrolitskega bakra

Baker kot prednost ni omejen na nizek indeks upornosti (po srebru). Ima edinstvene lastnosti, in sicer plastičnost in visoko kovnost. Zahvaljujoč tem lastnostim se proizvaja visoka stopnjačistosti elektrolitskega bakra za proizvodnjo kablov, ki se uporabljajo v električnih napravah, računalniški opremi, elektroindustriji in avtomobilski industriji.

Odvisnost indeksa upora od temperature

Temperaturni koeficient je količina, ki je enaka spremembi napetosti dela vezja in upornosti kovine zaradi temperaturnih sprememb. Večina kovin ponavadi poveča upornost z naraščajočo temperaturo zaradi toplotnih vibracij kristalne mreže. Temperaturni koeficient upornosti bakra vpliva na upornost bakrene žice in je pri temperaturah od 0 do 100 °C 4,1 10− 3(1/Kelvin). Za srebro ima ta indikator pod enakimi pogoji vrednost 3,8, za železo pa 6,0. To še enkrat dokazuje učinkovitost uporabe bakra kot prevodnika.

Pojav električnega toka se pojavi, ko je tokokrog sklenjen, ko na sponkah nastane potencialna razlika. Gibanje prostih elektronov v prevodniku poteka pod vplivom električnega polja. Elektroni med premikanjem trčijo ob atome in jim delno prenesejo svojo akumulirano energijo. To vodi do zmanjšanja njihove hitrosti gibanja. Nato se pod vplivom električnega polja hitrost gibanja elektronov spet poveča. Posledica tega upora je segrevanje prevodnika, po katerem teče tok. obstajati različne načine izračuni te vrednosti, vključno s formulo upornosti, ki se uporablja za materiale s posameznimi fizikalnimi lastnostmi.

Električna upornost

Bistvo električnega upora je v sposobnosti snovi za pretvorbo električna energija v toploti med delovanjem toka. To količino označujemo s simbolom R, merska enota pa je Ohm. Vrednost odpornosti je v vsakem primeru povezana s sposobnostjo enega ali drugega.

Med raziskavo je bila ugotovljena odvisnost od odpornosti. Ena od glavnih lastnosti materiala je njegova upornost, ki se spreminja glede na dolžino prevodnika. To pomeni, da ko se dolžina žice poveča, se poveča tudi vrednost upora. Ta odvisnost je opredeljena kot neposredno sorazmerna.

Druga lastnost materiala je njegova površina prečnega prereza. Predstavlja dimenzije prečnega prereza prevodnika, ne glede na njegovo konfiguracijo. V tem primeru dobimo obratno sorazmerno razmerje, ko se z naraščajočo površino prečnega prereza zmanjšuje.

Drug dejavnik, ki vpliva na odpornost, je sam material. Med raziskavo so ugotovili različne odpornosti različnih materialov. Tako so bile pridobljene vrednosti električne upornosti za vsako snov.

Izkazalo se je, da so kovine najboljši prevodniki. Med njimi ima srebro tudi najmanjši upor in visoko prevodnost. Uporabljajo se na najbolj kritičnih mestih elektronska vezja Poleg tega ima baker razmeroma nizke stroške.

Snovi z zelo visoko upornostjo veljajo za slabe prevodnike električnega toka. Zato se uporabljajo kot izolacijski materiali. Dielektrične lastnosti so najbolj značilne za porcelan in ebonit.

Tako je upornost prevodnika velikega pomena, saj se lahko uporablja za določitev materiala, iz katerega je bil prevodnik izdelan. Da bi to naredili, se izmeri površina preseka, določi se tok in napetost. To vam omogoča, da nastavite vrednost električne upornosti, po kateri lahko s pomočjo posebne tabele enostavno določite snov. Posledično je upornost ena najbolj značilnih lastnosti določenega materiala. Ta indikator vam omogoča, da določite največ optimalna dolžina električni tokokrog, tako da se ohrani ravnotežje.

Formula

Na podlagi pridobljenih podatkov lahko sklepamo, da bo upornost obravnavana kot upornost katerega koli materiala z enoto površine in enote dolžine. To pomeni, da se pri napetosti 1 volta in toku 1 ampera pojavi upor, enak 1 ohmu. Na ta indikator vpliva stopnja čistosti materiala. Na primer, če bakru dodate samo 1% mangana, se bo njegova odpornost povečala za 3-krat.

Upornost in prevodnost materialov

Prevodnost in upornost se običajno upoštevata pri temperaturi 20 0 C. Te lastnosti se razlikujejo za različne kovine:

• baker. Najpogosteje se uporablja za izdelavo žic in kablov. Ima visoko trdnost, odpornost proti koroziji, enostavno in preprosto obdelavo. V dobrem bakru delež nečistoč ni večji od 0,1%. Po potrebi se baker lahko uporablja v zlitinah z drugimi kovinami.
• Aluminij. Njegovo specifična težnost manj kot baker, vendar ima večjo toplotno kapaciteto in tališče. Taljenje aluminija zahteva bistveno več energije kot baker. Nečistoče v visokokakovostnem aluminiju ne presegajo 0,5 %.
• Železo. Poleg razpoložljivosti in nizkih stroškov ima ta material visoko upornost. Poleg tega ima nizko odpornost proti koroziji. Zato se izvaja prevleka jeklenih vodnikov z bakrom ali cinkom.

Formula za upornost pri nizkih temperaturah se obravnava ločeno. V teh primerih bodo lastnosti istih materialov popolnoma drugačne. Pri nekaterih od njih lahko odpornost pade na nič. Ta pojav imenujemo superprevodnost, pri kateri ostanejo optične in strukturne značilnosti materiala nespremenjene.