Alam namin ang dahilan paglaban sa kuryente Ang konduktor ay ang pakikipag-ugnayan ng mga electron sa mga ion ng kristal na sala-sala ng metal (§ 43). Samakatuwid, maaari nating ipagpalagay na ang paglaban ng konduktor ay nakasalalay sa haba at lugar nito. cross section, gayundin mula sa sangkap kung saan ito ginawa.

Ipinapakita ng Figure 74 ang setup para sa naturang eksperimento. Ang iba't ibang mga conductor ay kasama sa kasalukuyang source circuit, halimbawa:

1. mga nickel wire na may parehong kapal ngunit magkaibang haba;
2. nickel wires ng parehong haba, ngunit iba't ibang kapal (iba't ibang cross-sectional area);
3. nickel at nichrome wire na may parehong haba at kapal.

Ang kasalukuyang sa circuit ay sinusukat sa isang ammeter, ang boltahe - na may isang voltmeter.

Ang pag-alam sa boltahe sa mga dulo ng konduktor at ang kasalukuyang nasa loob nito, ayon sa batas ng Ohm, maaari mong matukoy ang paglaban ng bawat isa sa mga konduktor.

kanin. 74. Pagdepende sa paglaban ng isang konduktor sa laki at uri ng sangkap nito

Matapos maisagawa ang ipinahiwatig na mga eksperimento, itatatag namin na:

1. ng dalawang nickel wires ng parehong kapal, ang mas mahabang wire ay may higit na pagtutol;
2. ng dalawang nickelin wire na may parehong haba, ang isang wire na may mas maliit na cross-section ay may mas malaking pagtutol;
3. Ang mga nickel at nichrome wire na may parehong laki ay may magkaibang resistensya.

Ang pag-asa ng paglaban ng isang konduktor sa laki nito at ang sangkap kung saan ginawa ang konduktor ay unang pinag-aralan ng Ohm. Nalaman niya na ang paglaban ay direktang proporsyonal sa haba ng konduktor, inversely proportional sa cross-sectional area nito at depende sa substance ng conductor.

Paano isaalang-alang ang pag-asa ng paglaban sa sangkap kung saan ginawa ang konduktor? Para dito, ang tinatawag na resistivity ng sangkap.

Resistivity ay isang pisikal na dami na tumutukoy sa paglaban ng isang konduktor na gawa sa isang ibinigay na sangkap na may haba na 1 m at isang cross-sectional na lugar na 1 m 2.

Magpakilala tayo mga pagtatalaga ng liham: ρ ay ang resistivity ng konduktor, I ay ang haba ng konduktor, S ay ang cross-sectional area nito. Pagkatapos ang paglaban ng konduktor R ay ipapahayag ng formula

Mula dito nakukuha natin na:

Mula sa huling formula, maaari mong matukoy ang yunit ng resistivity. Dahil ang yunit ng paglaban ay 1 Ohm, ang yunit ng cross-sectional area ay 1 m2, at ang yunit ng haba ay 1 m, kung gayon ang yunit ng resistivity ay magiging:

Ito ay mas maginhawa upang ipahayag ang cross-sectional area ng konduktor sa square millimeters, dahil karaniwan itong maliit. Kung gayon ang yunit ng resistivity ay magiging:

Ipinapakita ng talahanayan 8 ang mga halaga ng tiyak na paglaban ng ilang mga sangkap sa 20 ° C. Ang resistivity ay nagbabago sa temperatura. Eksperimento na natagpuan na sa mga metal, halimbawa, ang resistivity ay tumataas sa pagtaas ng temperatura.

Talahanayan 8. Tukoy na electrical resistance ng ilang substance (sa t = 20 ° С)

Sa lahat ng mga metal, ang pilak at tanso ay may pinakamababang resistivity. Samakatuwid, ang pilak at tanso ay ang pinakamahusay na konduktor ng kuryente.

Kapag nag-wire ng mga de-koryenteng circuit, ginagamit ang mga wire ng aluminyo, tanso at bakal.

Sa maraming kaso, kailangan ang mga device na may mataas na resistensya. Ang mga ito ay ginawa mula sa mga espesyal na nilikha na haluang metal - mga sangkap na may mataas na resistivity. Halimbawa, tulad ng makikita mula sa Talahanayan 8, ang nichrome alloy ay may resistivity na halos 40 beses kaysa sa aluminyo.

Ang porselana at ebonite ay may napakataas na resistivity na halos hindi sila nagsasagawa ng electric current; ginagamit sila bilang mga insulator.

Mga tanong

1. Paano nakadepende ang paglaban ng isang konduktor sa haba at cross-sectional area nito?
2. Paano ipakita sa eksperimento ang pag-asa ng paglaban ng isang konduktor sa haba nito, cross-sectional area at ang sangkap kung saan ito ginawa?
3. Ano ang tinatawag na resistivity ng isang konduktor?
4. Anong formula ang maaaring gamitin upang makalkula ang paglaban ng mga konduktor?
5. anong mga yunit ang ipinahayag ng resistivity ng konduktor?
6. Anong mga sangkap ang ginagamit para sa paggawa ng mga konduktor na ginagamit sa pagsasanay?

Resistivity ang mga metal ay isang sukatan ng kanilang kakayahang pigilan ang pagpasa ng agos ng kuryente... Ang halagang ito ay ipinahayag sa Ohm-meter (Ohm⋅m). Ang simbolo na nagsasaad ng resistivity ay ang Greek letter ρ (ro). Ang isang mataas na resistivity ay nangangahulugan na ang materyal ay hindi maganda kondaktibo.

Resistivity

Ang de-koryenteng resistivity ay tinukoy bilang ang ratio sa pagitan ng lakas electric field sa loob ng metal sa kasalukuyang density nito:

saan:
ρ - resistivity ng metal (Ohm⋅m),
E - lakas ng patlang ng kuryente (V / m),
J - ang halaga ng electric current density sa metal (A / m2)

Kung ang lakas ng patlang ng kuryente (E) sa metal ay napakataas at ang kasalukuyang density (J) ay napakababa, nangangahulugan ito na ang metal ay may mataas na resistivity.

Ang kabaligtaran ng resistivity ay electrical conductivity, na nagpapahiwatig kung gaano kahusay ang isang materyal na nagsasagawa ng isang de-koryenteng kasalukuyang:

Ang σ ay ang conductivity ng materyal, na ipinahayag sa siemens bawat metro (S / m).

Elektrisidad na paglaban

Ang paglaban ng elektrikal, isa sa mga bahagi, ay ipinahayag sa ohms (ohms). Dapat tandaan na ang paglaban sa kuryente at resistivity ay hindi pareho. Ang resistivity ay isang pag-aari ng isang materyal, habang ang electrical resistance ay isang pag-aari ng isang bagay.

Ang electrical resistance ng isang risistor ay natutukoy sa pamamagitan ng isang kumbinasyon ng hugis at resistivity ng materyal na kung saan ito ginawa.

Halimbawa, ang isang wire na sugat na ginawa mula sa isang mahaba at manipis na wire ay may mas mataas na resistensya kaysa sa isang risistor na ginawa mula sa isang maikli at makapal na wire ng parehong metal.

Kasabay nito, ang isang wirewound resistor na gawa sa isang mataas na resistivity material ay may mas mataas na electrical resistance kaysa sa isang resistor na gawa sa isang mababang resistivity material. At lahat ng ito sa kabila ng katotohanan na ang parehong mga resistors ay gawa sa wire ng parehong haba at diameter.

Para sa kalinawan, maaari tayong gumuhit ng pagkakatulad sa haydroliko na sistema kung saan ang tubig ay ibinubomba sa pamamagitan ng mga tubo.

• Kung mas mahaba at mas manipis ang tubo, mas magiging paglaban sa tubig.
• Ang isang tubo na puno ng buhangin ay lalaban sa tubig kaysa sa isang tubo na walang buhangin

Paglaban ng kawad

Ang halaga ng paglaban ng wire ay nakasalalay sa tatlong mga parameter: ang resistivity ng metal, ang haba at diameter ng wire mismo. Formula para sa pagkalkula ng wire resistance:

saan:
R - wire resistance (Ohm)
ρ - resistivity ng metal (Ohm.m)
L - haba ng kawad (m)
A - cross-sectional area ng wire (m2)

Bilang halimbawa, isaalang-alang ang isang nichrome wirewound resistor na may resistivity na 1.10 × 10-6 Ohm.m. Ang wire ay 1500 mm ang haba at 0.5 mm ang diameter. Batay sa tatlong parameter na ito, kinakalkula namin ang paglaban ng nichrome wire:

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

Ang nichrome at constantan ay kadalasang ginagamit bilang mga materyales sa paglaban. Sa ibaba sa talahanayan maaari mong makita ang resistivity ng ilan sa mga pinaka-karaniwang ginagamit na mga metal.

Paglaban sa ibabaw

Ang paglaban sa ibabaw ay kinakalkula sa parehong paraan tulad ng paglaban ng kawad. V sa kasong ito ang cross-sectional area ay maaaring katawanin bilang produkto ng w at t:

Para sa ilang mga materyales, tulad ng mga manipis na pelikula, ang relasyon sa pagitan ng resistivity at kapal ng pelikula ay tinatawag na surface resistance ng layer RS:

kung saan sinusukat ang RS sa ohms. Para sa pagkalkula na ito, ang kapal ng pelikula ay dapat na pare-pareho.

Kadalasan, ang mga tagagawa ng mga resistor ay nagpuputol ng mga bakas sa pelikula upang mapataas ang paglaban upang mapataas ang landas para sa electric current.

Mga katangian ng resistive na materyales

Ang resistivity ng metal ay depende sa temperatura. Ang kanilang mga halaga ay ibinibigay, bilang panuntunan, para sa temperatura ng silid(20 ° C). Ang pagbabago sa resistivity bilang isang resulta ng isang pagbabago sa temperatura ay nailalarawan sa pamamagitan ng koepisyent ng temperatura.

Halimbawa, ginagamit ng mga thermistor (thermistors) ang property na ito upang sukatin ang temperatura. Sa kabilang banda, sa precision electronics, ito ay medyo hindi kanais-nais na epekto.
Ang mga resistor ng metal film ay may mahusay na mga katangian ng thermal stability. Nakamit ito hindi lamang dahil sa mababang resistivity ng materyal, kundi pati na rin sa mekanikal na disenyo ng risistor mismo.

marami iba't ibang materyales at ang mga haluang metal ay ginagamit sa paggawa ng mga resistor. Nichrome (isang haluang metal ng nickel at chromium), dahil sa mataas nitong resistivity at paglaban sa oksihenasyon kapag mataas na temperatura ay madalas na ginagamit bilang isang materyal para sa wirewound resistors. Ang kawalan nito ay hindi ito maaaring ibenta. Ang Constantan, isa pang tanyag na materyal, ay madaling maghinang at may mas mababang koepisyent ng temperatura.

Samakatuwid, mahalagang malaman ang mga parameter ng lahat ng mga elemento at materyales na ginamit. At hindi lamang elektrikal, kundi pati na rin mekanikal. At magkaroon ng ilang madaling gamiting reference na materyales na magagamit upang ihambing ang pagganap iba't ibang materyales at pumili para sa disenyo at gumana nang eksakto kung ano ang magiging pinakamainam sa tiyak na sitwasyon.
Sa mga linya ng paghahatid ng enerhiya, kung saan ang gawain ay pinaka-produktibo, iyon ay, sa mataas na kahusayan, upang magdala ng enerhiya sa mamimili, kapwa ang ekonomiya ng mga pagkalugi at ang mga mekanika ng mga linya mismo ay isinasaalang-alang. Ang pangwakas na kahusayan sa ekonomiya ng linya ay nakasalalay sa mga mekanika - iyon ay, ang aparato at ang lokasyon ng mga konduktor, insulator, suporta, step-up / step-down na mga transformer, ang bigat at lakas ng lahat ng mga istraktura, kabilang ang mga wire na nakaunat nang mahaba. mga distansya, pati na rin ang mga materyales na pinili para sa bawat elemento ng istruktura. , ang mga gastos sa trabaho at pagpapatakbo nito. Bilang karagdagan, sa mga linya na nagpapadala ng kuryente, mayroong mas mataas na mga kinakailangan para sa pagtiyak ng kaligtasan ng mga linya mismo at lahat ng bagay sa paligid kung saan sila dumaan. At ito ay nagdaragdag ng mga gastos sa parehong pagkakaloob ng mga kable ng kuryente at isang karagdagang margin ng kaligtasan para sa lahat ng mga istraktura.

Para sa paghahambing, ang data ay karaniwang ipinakita sa isang solong, maihahambing na anyo. Kadalasan, ang epithet na "tiyak" ay idinagdag sa mga naturang katangian, at ang mga halaga mismo ay isinasaalang-alang sa ilang mga pamantayan na pinag-isa sa mga tuntunin ng pisikal na mga parameter. Halimbawa, ang electrical resistivity ay ang resistensya (ohm) ng isang konduktor na gawa sa ilang uri ng metal (tanso, aluminyo, bakal, tungsten, ginto) na may haba ng yunit at cross-section ng yunit sa sistema ng mga yunit na ginagamit (karaniwan ay sa SI). Bilang karagdagan, ang temperatura ay napag-usapan, dahil kapag pinainit, ang paglaban ng mga konduktor ay maaaring kumilos nang iba. Ito ay batay sa normal na average na mga kondisyon ng operating - sa 20 degrees Celsius. At kung saan ang mga katangian ay mahalaga kapag binabago ang mga parameter ng daluyan (temperatura, presyon), ipinakilala ang mga koepisyent at ang mga karagdagang talahanayan at mga graph ng mga dependency ay iginuhit.

Mga uri ng resistivity

Dahil nangyayari ang paglaban:

• aktibo - o ohmic, resistive - na nagreresulta mula sa pagkonsumo ng kuryente para sa pagpainit ng isang konduktor (metal) kapag ang isang electric current ay dumaan dito, at
• reaktibo - capacitive o inductive, - na nagmumula sa hindi maiiwasang pagkalugi dahil sa paglikha ng lahat ng uri ng mga pagbabago sa kasalukuyang dumadaan sa conductor ng mga electric field, kung gayon ang resistivity ng conductor ay may dalawang uri:

1. Tukoy na electrical resistance sa direktang kasalukuyang (nagkakaroon ng resistive character) at
2. Tukoy na electrical resistance sa alternating current (nagkakaroon ng reactive character).

Dito, ang uri 2 resistivity ay isang kumplikadong halaga, ito ay binubuo ng dalawang bahagi ng TP - aktibo at reaktibo, dahil ang resistive resistance ay palaging umiiral kapag ang kasalukuyang pumasa, anuman ang kalikasan nito, at ang reaktibo na pagtutol ay nangyayari lamang sa anumang pagbabago sa kasalukuyang sa mga circuit. Sa mga tanikala direktang kasalukuyang Ang reactance ay lumitaw lamang sa mga lumilipas na proseso na nauugnay sa pag-on ng kasalukuyang (pagbabago ng kasalukuyang mula 0 hanggang sa nominal) o pag-off (ang pagkakaiba mula sa nominal hanggang 0). At kadalasang isinasaalang-alang lamang ang mga ito kapag nagdidisenyo ng proteksyon sa labis na karga.

Sa mga tanikala alternating current ang mga phenomena na nauugnay sa mga reactance ay higit na magkakaibang. Nakasalalay sila hindi lamang sa aktwal na pagpasa ng kasalukuyang sa pamamagitan ng isang tiyak na seksyon, kundi pati na rin sa hugis ng konduktor, at ang pag-asa ay hindi linear.

Ang katotohanan ay ang alternating current induces electric field kapwa sa paligid ng konduktor kung saan ito dumadaloy, at sa mismong konduktor. At mula sa larangang ito, lumilitaw ang mga eddy currents, na nagbibigay ng epekto ng "pagtulak" sa aktwal na pangunahing paggalaw ng mga singil, mula sa lalim ng buong cross-section ng conductor hanggang sa ibabaw nito, ang tinatawag na "skin effect" (mula sa balat - balat). Ito ay lumiliko na ang eddy currents ay tila "nakawin" ang cross-section nito mula sa konduktor. Ang kasalukuyang dumadaloy sa isang layer na malapit sa ibabaw, ang natitirang bahagi ng kapal ng konduktor ay nananatiling hindi ginagamit, hindi nito binabawasan ang paglaban nito, at walang punto sa pagtaas ng kapal ng konduktor. Lalo na sa mataas na frequency. Samakatuwid, para sa alternating current, ang mga resistensya ay sinusukat sa naturang conductor cross-sections, kung saan ang buong cross-section nito ay maaaring ituring na malapit sa ibabaw. Ang nasabing wire ay tinatawag na manipis, ang kapal nito ay katumbas ng dalawang beses ang lalim ng layer ng ibabaw na ito, kung saan ang mga eddy na alon ay pinapalitan ang kapaki-pakinabang na pangunahing kasalukuyang dumadaloy sa konduktor.

Siyempre, ang pagbaba sa kapal ng mga round wire sa cross-section ay hindi limitado sa epektibong pag-uugali alternating current. Ang konduktor ay maaaring thinned, ngunit sa parehong oras ay ginawa flat sa anyo ng isang tape, pagkatapos ay ang cross seksyon ay mas mataas kaysa sa na ng isang round wire, ayon sa pagkakabanggit, at ang pagtutol ay mas mababa. Bilang karagdagan, ang pagtaas lamang ng lugar sa ibabaw ay magkakaroon ng epekto ng pagtaas ng epektibong seksyon. Ang parehong ay maaaring makamit sa pamamagitan ng paggamit ng isang stranded wire sa halip na isang single-core, bukod pa rito, ang isang multi-core wire ay higit na mataas sa flexibility sa isang single-core wire, na kadalasang mahalaga din. Sa kabilang banda, isinasaalang-alang ang epekto ng balat sa mga wire, posible na gawing composite ang mga wire sa pamamagitan ng paggawa ng core ng isang metal na may mahusay na mga katangian ng lakas, tulad ng bakal, ngunit mababa ang elektrikal. Sa kasong ito, ang isang aluminyo tirintas ay ginawa sa ibabaw ng bakal, na may mas mababang resistivity.

Bilang karagdagan sa epekto sa balat, ang daloy ng alternating current sa mga conductor ay apektado ng paggulo ng mga eddy current sa mga nakapaligid na konduktor. Ang ganitong mga alon ay tinatawag na induction currents, at sila ay sapilitan pareho sa mga metal na hindi gumaganap ng papel ng mga kable (load-bearing structural elements), at sa mga wire ng buong conducting complex - naglalaro ng papel ng mga wire ng iba pang mga phase, zero. , saligan.

Ang lahat ng mga phenomena na ito ay matatagpuan sa lahat ng istrukturang nauugnay sa kuryente, lalo nitong pinahuhusay ang kahalagahan ng pagkakaroon sa iyong pagtatapon ng buod ng sangguniang impormasyon sa iba't ibang materyales.

Ang resistivity para sa mga conductor ay sinusukat gamit ang napaka-sensitibo at tumpak na mga instrumento, dahil para sa mga kable, ang mga metal ay pinili na may pinakamababang pagtutol - sa pagkakasunud-sunod ng ohm * 10 -6 bawat metro ng haba at sq. mm. seksyon. Upang sukatin ang tiyak na paglaban ng pagkakabukod, ang mga aparato ay kinakailangan, sa kabaligtaran, pagkakaroon ng mga saklaw ng napaka malalaking halaga Ang mga resistensya ay karaniwang megohms. Ito ay malinaw na ang mga konduktor ay dapat na gumana nang maayos, at ang mga insulator ay dapat na mahusay na insulated.

mesa

Iron bilang isang conductor sa electrical engineering

Ang bakal ay ang pinakalaganap na metal sa kalikasan at teknolohiya (pagkatapos ng hydrogen, na isa ring metal). Ito ang pinakamura at may mahusay mga katangian ng lakas, samakatuwid ito ay ginagamit sa lahat ng dako bilang batayan ng lakas iba't ibang disenyo.

Sa electrical engineering, ang bakal ay ginagamit bilang isang conductor sa anyo ng mga flexible steel wires kung saan kailangan ang pisikal na lakas at flexibility, at ang kinakailangang paglaban ay maaaring makamit dahil sa naaangkop na cross-section.

Ang pagkakaroon ng isang talahanayan ng mga tiyak na resistensya ng iba't ibang mga metal at haluang metal, maaari mong kalkulahin ang mga cross-section ng mga wire na ginawa mula sa iba't ibang mga conductor.

Bilang halimbawa, subukan nating hanapin ang katumbas na elektrisidad na cross-section ng mga conductor na gawa sa iba't ibang materyales: tanso, tungsten, nickelin at iron wire. Para sa paunang isa, kumuha kami ng aluminum wire na may cross section na 2.5 mm.

Kailangan namin ang paglaban ng wire mula sa lahat ng mga metal na ito upang maging katumbas ng paglaban ng orihinal na higit sa haba na 1 m. Ang paglaban ng aluminyo bawat 1 m ng haba at 2.5 mm ng cross-section ay magiging katumbas ng

saan R- paglaban, ρ - resistivity ng metal mula sa mesa, S- cross-sectional area, L- haba.

Ang pagpapalit ng mga paunang halaga, nakukuha namin ang paglaban ng isang metrong piraso ng aluminum wire sa ohms.

Pagkatapos ay malulutas namin ang formula para sa S

Papalitan namin ang mga halaga mula sa talahanayan at kunin ang mga cross-sectional na lugar para sa iba't ibang mga metal.

Dahil ang resistivity sa talahanayan ay sinusukat sa isang wire na 1 m ang haba, sa micro-ohms bawat 1 mm 2 na seksyon, nakuha namin ito sa micro-ohms. Upang makuha ito sa ohms, i-multiply ang halaga sa 10 -6. Ngunit ang bilang ng mga ohm na may 6 na zero pagkatapos ng decimal point ay hindi na kailangan para matanggap natin, dahil ang huling resulta ay matatagpuan pa rin sa mm 2.

Tulad ng nakikita mo, ang resistensya ng bakal ay medyo malaki, ang kawad ay makapal.

Ngunit may mga materyales na may higit pa nito, halimbawa, nickeline o constantan.

Marami ang nakarinig tungkol sa batas ng Ohm, ngunit hindi alam ng lahat kung ano ito. Nagsisimula ang pag-aaral sa kursong pisika ng paaralan. Higit pang mga detalye ay gaganapin sa Faculty ng Physics at Electrodynamics. Ang kaalamang ito ay malamang na hindi kapaki-pakinabang para sa isang ordinaryong tao sa kalye, ngunit ito ay kinakailangan para sa pangkalahatang pag-unlad, at para sa isang tao para sa isang propesyon sa hinaharap. Sa kabilang banda, ang pangunahing kaalaman tungkol sa kuryente, istraktura nito, mga tampok sa bahay ay makakatulong upang balaan ang iyong sarili laban sa problema. Hindi nakakagulat na ang batas ng Ohm ay tinatawag na pangunahing batas ng kuryente. home master kailangan mong magkaroon ng kaalaman sa larangan ng kuryente upang maiwasan ang overvoltage, na maaaring humantong sa pagtaas ng load at sunog.

Konsepto ng paglaban sa elektrikal

Relasyon sa pagitan ng mga pangunahing pisikal na dami de-koryenteng circuit- Ang paglaban, boltahe, kasalukuyang lakas ay natuklasan ng German physicist na si Georg Simon Ohm.

Ang electrical resistance ng isang konduktor ay isang halaga na nagpapakilala sa paglaban nito sa electric current. Sa madaling salita, ang bahagi ng mga electron sa ilalim ng pagkilos ng isang electric current sa konduktor ay umalis sa kanilang lugar sa kristal na sala-sala at papunta sa positibong poste ng konduktor. Ang ilan sa mga electron ay nananatili sa sala-sala, na patuloy na umiikot sa nucleus atom. Ang mga electron at atom na ito ay bumubuo ng electrical resistance, na pumipigil sa mga inilabas na particle mula sa paglipat ng pasulong.

Ang proseso sa itaas ay naaangkop sa lahat ng mga metal, ngunit ang paglaban ay nangyayari sa iba't ibang paraan. Ito ay dahil sa pagkakaiba sa laki, hugis, materyal na kung saan ang konduktor ay binubuo. Alinsunod dito, ang mga sukat ng kristal na sala-sala ay may hindi pantay na hugis para sa iba't ibang mga materyales, samakatuwid, ang elektrikal na pagtutol sa paggalaw ng kasalukuyang sa pamamagitan ng mga ito ay hindi pareho.

Ang konsepto na ito ay nagpapahiwatig ng kahulugan ng resistivity ng isang sangkap, na isang indibidwal na tagapagpahiwatig para sa bawat metal nang hiwalay. Ang elektrikal na resistivity (resistivity) ay isang pisikal na dami na tinutukoy ng letrang Greek na ρ at nailalarawan sa pamamagitan ng kakayahan ng isang metal na pigilan ang pagdaan ng kuryente sa pamamagitan nito.

Ang tanso ay ang pangunahing materyal para sa mga konduktor

Ang resistivity ng isang substance ay kinakalkula ng formula, kung saan ang isa sa mahahalagang tagapagpahiwatig ay ang temperatura koepisyent ng electrical resistance. Ang talahanayan ay naglalaman ng mga halaga ng resistivity ng tatlong kilalang mga metal sa hanay ng temperatura mula 0 hanggang 100 ° C.

Kung kukuha tayo ng tagapagpahiwatig ng resistivity ng bakal, bilang isa sa magagamit na materyales katumbas ng 0.1 oum, pagkatapos ay para sa 1 oum kailangan mo ng 10 metro. Ang pilak ay may pinakamababang electrical resistance, 66.7 metro ang ilalabas para sa 1 Ohm indicator nito. Isang makabuluhang pagkakaiba, ngunit ang pilak ay isang mamahaling metal na sa pangkalahatan ay hindi praktikal na gamitin. Ang susunod sa mga tuntunin ng mga tagapagpahiwatig ay tanso, kung saan 57.14 metro ang kailangan para sa 1 oum. Dahil sa pagkakaroon nito, ang gastos kumpara sa pilak, ang tanso ay isa sa mga pinakasikat na materyales para sa paggamit sa mga de-koryenteng network. Mababang resistivity alambreng tanso o copper wire resistance ginagawang posible na gamitin konduktor ng tanso sa maraming sangay ng agham, teknolohiya, gayundin sa paggamit ng industriya at domestic.

Halaga ng resistivity

Ang resistivity ay variable, nagbabago ito depende sa mga sumusunod na kadahilanan:

• Ang sukat. Kung mas malaki ang diameter ng konduktor, mas maraming mga electron ang dumadaan sa sarili nito. Dahil dito, mas maliit ang sukat nito, mas malaki ang resistivity.
• Ang haba. Ang mga electron ay dumadaan sa mga atomo, kaya kung mas mahaba ang wire, mas maraming mga electron ang kailangang madaig sa pamamagitan ng mga ito. Kapag kinakalkula, kinakailangang isaalang-alang ang haba at sukat ng kawad, dahil mas mahaba, mas payat ang kawad, mas malaki ang resistivity nito at kabaliktaran. Ang pagkabigong kalkulahin ang load ng kagamitan na ginamit ay maaaring humantong sa sobrang pag-init ng wire at apoy.
• Temperatura. Ito ay kilala na rehimen ng temperatura Mayroon itong pinakamahalaga sa pag-uugali ng mga sangkap sa iba't ibang paraan. Ang metal, tulad ng walang iba, ay nagbabago ng mga katangian nito sa iba't ibang temperatura. Ang resistivity ng tanso ay direktang nakasalalay sa koepisyent ng temperatura ng paglaban ng tanso at tumataas sa pag-init.
• Kaagnasan. Ang kaagnasan ay makabuluhang nagpapataas ng pagkarga. Nangyayari ito dahil sa pagkakalantad kapaligiran, pagpasok ng moisture, asin, dumi, atbp. manifestations. Inirerekomenda na mag-insulate, protektahan ang lahat ng mga koneksyon, mga terminal, mga twist, mag-install ng proteksyon para sa mga kagamitan na matatagpuan sa kalye, napapanahong palitan ang mga nasirang wire, mga pagtitipon, mga yunit.

Pagkalkula ng paglaban

Ginagawa ang mga kalkulasyon kapag nagdidisenyo ng mga bagay para sa iba't ibang layunin at gamitin, dahil ang life support ng bawat isa ay galing sa kuryente. Ang lahat ay isinasaalang-alang, simula sa mga kagamitan sa pag-iilaw, na nagtatapos sa teknikal na sopistikadong kagamitan. Sa bahay, magiging kapaki-pakinabang din na gumawa ng pagkalkula, lalo na kung ang pagpapalit ng mga de-koryenteng mga kable ay inaasahan. Para sa pagtatayo ng pribadong pabahay, kinakailangan upang kalkulahin ang pagkarga, kung hindi man ang pagpupulong ng "handicraft" ng mga de-koryenteng mga kable ay maaaring humantong sa sunog.

Ang layunin ng pagkalkula ay upang matukoy ang kabuuang paglaban ng mga conductor ng lahat ng mga aparato na ginamit, na isinasaalang-alang ang kanilang teknikal na mga detalye... Kinakalkula ito ng formula R = p * l / S, kung saan:

R ay ang kinakalkula na resulta;

p ay ang resistivity index mula sa talahanayan;

l ay ang haba ng kawad (konduktor);

S - diameter ng seksyon.

Mga yunit

Sa internasyonal na sistema ng mga yunit ng pisikal na dami (SI), sinusukat ang resistensya ng kuryente sa ohms (ohms). Ang yunit ng pagsukat ng resistivity ayon sa sistema ng SI ay katumbas ng resistivity ng isang sangkap, kung saan ang isang conductor na gawa sa isang materyal na 1 m ang haba na may isang cross section na 1 sq. m. ay may pagtutol na 1 ohm. Ang paggamit ng 1 ohm / m na may kaugnayan sa iba't ibang mga metal ay malinaw na ipinapakita sa talahanayan.

Kahalagahan ng resistivity

Ang relasyon sa pagitan ng resistivity at conductivity ay maaaring tingnan bilang katumbas na halaga. Kung mas mataas ang indicator ng isang conductor, mas mababa ang indicator ng isa pa, at vice versa. Samakatuwid, kapag kinakalkula ang electrical conductivity, ang pagkalkula ay 1 / r, dahil ang numero ay kabaligtaran sa X, mayroong 1 / X at vice versa. Ang tiyak na tagapagpahiwatig ay itinalaga ng titik g.

Mga Pakinabang ng Electrolytic Copper

Ang tanso ay hindi limitado sa mababang resistivity (pagkatapos ng pilak) bilang isang kalamangan. Nagtataglay ito ng mga katangian na natatangi sa kanilang mga katangian, katulad ng plasticity, mataas na kalagkit. Salamat sa mga katangiang ito, mataas na antas purity electrolytic copper para sa produksyon ng mga cable na ginagamit sa mga electrical appliances, computer technology, electrical industry at automotive industry.

Ang pagtitiwala ng tagapagpahiwatig ng paglaban sa temperatura

Koepisyent ng temperatura ay isang halaga na katumbas ng pagbabago sa boltahe ng isang bahagi ng circuit at ang resistivity ng metal bilang resulta ng mga pagbabago sa temperatura. Karamihan sa mga metal ay may posibilidad na tumaas ang kanilang resistivity sa pagtaas ng temperatura dahil sa thermal vibrations ng crystal lattice. Ang temperatura koepisyent ng paglaban ng tanso ay nakakaapekto sa resistivity ng tansong kawad at sa mga temperatura mula 0 hanggang 100 ° C ay 4.1 · 10−3 (1 / Kelvin). Para sa pilak, ang tagapagpahiwatig na ito sa ilalim ng parehong mga kondisyon ay may halaga na 3.8, at para sa bakal, 6.0. Muli nitong pinatutunayan ang bisa ng paggamit ng tanso bilang konduktor.

Ang hitsura ng isang electric current ay nangyayari kapag ang circuit ay sarado, kapag ang isang potensyal na pagkakaiba ay lumitaw sa mga terminal. Ang paggalaw ng mga libreng electron sa isang konduktor ay isinasagawa sa ilalim ng pagkilos ng isang electric field. Sa proseso ng paggalaw, ang mga electron ay bumangga sa mga atomo at bahagyang inilipat ang kanilang naipon na enerhiya sa kanila. Ito ay humahantong sa pagbaba sa bilis ng kanilang paggalaw. Nang maglaon, sa ilalim ng impluwensya ng electric field, ang bilis ng mga electron ay tumataas muli. Ang resulta ng paglaban na ito ay ang pag-init ng konduktor kung saan dumadaloy ang kasalukuyang. Umiiral iba't ibang paraan mga kalkulasyon ng halagang ito, kabilang ang formula ng resistivity na ginagamit para sa mga materyales na may indibidwal na pisikal na katangian.

Electrical resistivity

Ang kakanyahan ng electrical resistance ay nakasalalay sa kakayahan ng isang substance na mag-convert enerhiyang elektrikal init sa panahon ng pagkilos ng kasalukuyang. Ang halagang ito ay tinutukoy ng simbolong R, at ang ohm ay ginagamit bilang yunit ng sukat. Ang halaga ng paglaban sa bawat kaso ay nauugnay sa kakayahan ng isa o isa pa.

Sa kurso ng pananaliksik, isang pag-asa sa paglaban ay itinatag. Ang isa sa mga pangunahing katangian ng isang materyal ay ang resistivity nito, na nag-iiba depende sa haba ng konduktor. Iyon ay, sa pagtaas ng haba ng kawad, tumataas din ang halaga ng paglaban. Ang relasyon na ito ay tinukoy bilang direktang proporsyonal.

Ang isa pang katangian ng isang materyal ay ang cross-sectional area nito. Kinakatawan nito ang mga cross-sectional na sukat ng konduktor, anuman ang pagsasaayos nito. Sa kasong ito, ang isang inversely proportional na relasyon ay nakuha, kapag bumababa ito sa isang pagtaas sa cross-sectional area.

Ang isa pang kadahilanan na nakakaimpluwensya sa paglaban ay ang materyal mismo. Sa panahon ng pananaliksik, iba't ibang paglaban ang natagpuan sa iba't ibang mga materyales. Kaya, ang mga halaga ng electrical resistivity ay nakuha para sa bawat sangkap.

Ito ay lumabas na ang pinakamahusay na konduktor ay mga metal. Kabilang sa mga ito, ang pilak ay mayroon ding pinakamababang pagtutol at mataas na kondaktibiti. Ginagamit ang mga ito sa mga pinaka-kritikal na lugar mga electronic circuit, bukod sa, ang tanso ay may medyo mababang halaga.

Ang mga sangkap na may napakataas na resistivity ay itinuturing na mahinang mga konduktor ng kuryente. Samakatuwid, ginagamit ang mga ito bilang mga materyales sa insulating. Ang mga katangian ng dielectric ay pinaka likas sa porselana at ebonite.

Kaya, ang resistivity ng konduktor ay may malaking kahalagahan, dahil maaari itong magamit upang matukoy ang materyal kung saan ginawa ang konduktor. Para dito, ang cross-sectional area ay sinusukat, ang kasalukuyang at boltahe ay tinutukoy. Pinapayagan ka nitong itakda ang halaga ng tukoy na paglaban sa kuryente, pagkatapos nito, gamit ang isang espesyal na talahanayan, madali mong matukoy ang sangkap. Dahil dito, ang resistivity ay isa sa mga pinaka-katangian na katangian ng isang partikular na materyal. Ang tagapagpahiwatig na ito ay nagpapahintulot sa iyo na matukoy ang pinaka pinakamainam na haba electrical circuit upang mapanatili ang balanse.

Formula

Batay sa data na nakuha, maaari nating tapusin na ang resistivity ay ituturing na paglaban ng anumang materyal na may isang yunit na lugar at haba ng yunit. Iyon ay, ang isang pagtutol ng 1 ohm ay nangyayari sa isang boltahe ng 1 volt at isang kasalukuyang ng 1 ampere. Ang tagapagpahiwatig na ito ay naiimpluwensyahan ng antas ng kadalisayan ng materyal. Halimbawa, kung magdagdag ka lamang ng 1% na mangganeso sa tanso, ang resistensya nito ay tataas ng 3 beses.

Resistivity at conductivity ng mga materyales

Ang conductivity at resistivity ay karaniwang isinasaalang-alang sa temperatura na 20 ° C. Ang mga katangiang ito ay mag-iiba para sa iba't ibang mga metal:

• tanso... Kadalasang ginagamit para sa paggawa ng mga wire at cable. Ito ay may mataas na lakas, paglaban sa kaagnasan, madali at simpleng pagproseso. Sa magandang tanso, ang proporsyon ng mga impurities ay hindi hihigit sa 0.1%. Kung kinakailangan, ang tanso ay maaaring gamitin sa mga haluang metal kasama ng iba pang mga metal.
• aluminyo... Ang kanyang tiyak na gravity mas mababa kaysa sa tanso, ngunit mayroon itong mas mataas na kapasidad ng init at punto ng pagkatunaw. Ito ay nangangailangan ng makabuluhang mas maraming enerhiya upang matunaw ang aluminyo kaysa sa tanso. Ang mga impurities sa mataas na kalidad na aluminyo ay hindi lalampas sa 0.5%.
• bakal... Kasama ang pagkakaroon at mababang gastos, ang materyal na ito ay may mataas na resistivity. Bilang karagdagan, mayroon itong mababang resistensya sa kaagnasan. Samakatuwid, ang pagsasagawa ng patong ng mga konduktor ng bakal na may tanso o sink.

Ang formula ng resistivity sa mababang temperatura ay isinasaalang-alang nang hiwalay. Sa mga kasong ito, ang mga katangian ng parehong mga materyales ay magiging ganap na naiiba. Para sa ilan sa kanila, maaaring bumaba sa zero ang paglaban. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na superconductivity, kung saan ang mga optical at structural na katangian ng materyal ay nananatiling hindi nagbabago.