Konkrečių metalų atsparumo skaičiavimas, ypač varis. Vario atsparumas, priklausomai nuo temperatūros

Dažnai elektros literatūroje yra "specifinio vario" sąvoka. Ir nesąžiningai paprašykite klausimo, bet kas tai yra?

"Atsparumo" sąvoka bet kuriam laidininkui nuolat sujungiama su elektros srovės srauto supratimu. Kadangi kalba į straipsnį bus pasireiškianti nuo vario pasipriešinimo, tai laikoma metalų savybėmis ir savybėmis.

Kai kalbama apie metalus, jie netyčia nepamirškite, kad jie turi tam tikrą struktūrą - kristalų groteles. Atomai yra tokio grotelės mazguose ir palyginti su jais atstumu ir šių mazgų vieta priklauso nuo atomų sąveikos jėgų vieni su kitais (atmetimu ir patrauklumu) ir skiriasi skirtingiems metalams. Ir elektronai sukasi aplink atomus į savo orbitą. Jie saugo juos orbitoje, taip pat pajėgų pusiausvyrą. Tik tai yra atomas ir išcentriniai. Ar įsivaizduojate nuotrauką? Jūs galite jį vadinti tam tikru būdu, statiniu.

Ir dabar pridėkite garsiakalbius. Elektrinis laukas pradeda veikti ant vario. Kas vyksta laidininko viduje? Elektronai suplėšytų elektros lauko jėga nuo jų orbitų, skubėkite į savo teigiamą polių. Čia jūs turite krypties judėjimą elektronų, arba greičiau, elektros srovė. Bet jo judėjimo keliu jie suklupsta nuo atomų kristalų grotelės ir elektronų mazguose, kurie vis dar ir toliau pasukti aplink jų atomus. Tuo pačiu metu jie praranda savo energiją ir keičia judėjimo kryptį. Dabar jis tampa šiek tiek aiškesne frazės "dirigento pasipriešinimo reikšmė? Tai yra grotelių atomai ir elektronai, besisukantys aplink juos, turi atsparumą elektronų judėjimui, suplyšusi nuo elektrinio lauko iš jų orbitų. Tačiau atsparumo laidininko koncepcija gali būti vadinama bendra charakteristika. Daugiau individualiai apibūdina kiekvieno laidininko specifinį atsparumą. Varis, įskaitant. Ši charakteristika yra individualus kiekvienam metalui, nes tiesiogiai priklauso nuo kristalų grotelių formos ir dydžio ir tam tikru mastu ant temperatūros. Didėjant laidininko temperatūroje, atomai daro intensyvesnį virpesių groteles. Ir elektronai sukasi aplink mazgus su didesniu greičiu ir didesnio spindulio orbitais. Ir tai natūralu, kad laisvi elektronai, kai jie juda, ir didesnis atsparumas. Tokia yra proceso fizika.

Elektros sektoriaus poreikiams, plati tokių metalų gamyba, kaip aliuminio ir vario, kurio specifinis atsparumas yra gana mažas. Kabeliai ir įvairių tipų laidai yra pagaminti iš šių metalų, kurie yra plačiai naudojami statybos, buitinių prietaisų, padangų, apvijų transformatorių ir kitų elektros gaminių gamybai.

Kaip žinome iš įstatymo omo, srovė grandinės sklype yra šioje priklausomybėje: I \u003d u / r. Įstatymas buvo gautas dėl daugelio Vokietijos fiziko Georgo omų eksperimentų XIX a. Ekentės. Jis pastebėjo, kad modelis: srovės stiprumas bet kurioje grandinės dalyje tiesiogiai priklauso nuo įtampos, kuri taikoma šioje svetainėje, ir atgal - nuo jo atsparumo.

Vėliau buvo nustatyta, kad svetainės atsparumas priklauso nuo jo geometrinių charakteristikų: R \u003d ρl / s,

jei dirigento ilgis yra jo skerspjūvio plotas, o ρ yra tam tikras proporcingumo koeficientas.

Taigi, atsparumas lemia dirigento geometrija, taip pat tokiu parametru, kaip atsparumas (toliau. P.) - vadinama šio koeficiento. Jei vartojate du laidininkai su tuo pačiu skerspjūvio ir ilgio ir įdėkite juos į grandinę savo ruožtu, tada, matuoti srovės stiprumą ir atsparumą, galite pamatyti, kad dviem atvejais šie rodikliai bus skirtingi. Taigi, konkretus elektros varža - Tai yra medžiagos, iš kurių dirigentas yra pagamintas, ir jei jis yra dar tikslesnis, tada medžiagos.

Laidumas ir pasipriešinimas

US. Rodo medžiagos gebėjimą užkirsti kelią srovės praeityje. Bet fizikoje yra atvirkštinė vertė - laidumas. Tai rodo galimybę atlikti elektros srovę. Ji atrodo taip:

σ \u003d 1 / ρ, kur ρ yra specifinis medžiagos atsparumas.

Jei kalbame apie laidumą, tai lemia pagal apmokestinamų vežėjų charakteristikas šios medžiagos. Taigi metaluose yra nemokamų elektronų. Ant jų ne daugiau kaip trijų išorinio apvalkalo ir atomo jis yra pelningesnis "duoti" juos ", kuris vyksta kada cheminės reakcijos su medžiagomis iš dešinės MENDELEV lentelės pusės. Esant tokiai situacijai, kai mes turime gryno metalo, jis turi kristalų struktūrą, kurioje šie išoriniai elektronai yra bendri. Jie yra įkrauta įkrauta, jei metalui taikomas elektrinis laukas.

Sprendimai, įkrovimo vežėjai yra jonai.

Jei kalbame apie tokias medžiagas, tokias kaip silicis, tada jos savybės yra puslaidininkis Ir jis veikia šiek tiek kitokio principo, bet apie tai vėliau. Tuo tarpu mes jį išsiaiškinsime, kaip šios medžiagos klases skiriasi:

1. Laidininkai;
2. Puslaidininkiai;
3. Dielektriniai.

Dirigentai ir dielektrics.

Yra medžiagų, kurios beveik nėra atliekamos. Jie vadinami dielektrics. Tokios medžiagos gali poliarizuoti elektriniame lauke, tai yra, jų molekulės gali pasukti šioje srityje, priklausomai nuo to, kaip jie yra platinami jose. elektronai. \\ t. Bet kadangi šie elektronai nėra laisvi, bet tarnauti bendrauti tarp atomų, jie nesuteikia dabartinės.

Dielektriškumo laidumas yra beveik nulis, nors tarp jų nėra idealaus (tai yra ta pati abstrakcija kaip visiškai juoda kūno ar tobula dujų).

"Dirigento" sąvokos sąlyga yra ρ<10^-5 Ом, а нижний порог такового у диэлектрика - 10^8 Ом.

Tarp šių dviejų klasių yra puslaidininkių. Tačiau jų paskirstymas atskiroje medžiagų grupėje yra prijungtas ne tiek su savo tarpine būsena "laidumas - atsparumas" linijoje, kaip ir šio laidumo ypatumai įvairiomis sąlygomis.

Priklausomybė nuo aplinkos veiksnių

Laidumas nėra visiškai pastovi vertė. Duomenys lentelėse iš kur ρ skaičiavimų yra normalioms sąlygoms terpėje, tai yra 20 laipsnių temperatūrai. Iš tikrųjų grandinė yra sunku pasirinkti tokias idealias sąlygas; iš tikrųjų JAV. (Ir todėl laidumas) priklauso nuo šių veiksnių:

1. temperatūra;
2. slėgis;
3. magnetinių laukų buvimas;
4. šviesti;
5. agregacijos būsena.

Įvairios medžiagos turi savo tvarkaraštį keisti šį parametrą skirtingomis sąlygomis. Taigi, feromagnetai (geležis ir nikelis) padidina, kai dabartinė kryptimi sutampa su magnetinio lauko elektros linijų kryptimi. Kalbant apie temperatūrą, priklausomybė čia yra beveik linijinė (net ir temperatūros koeficiento koncepcija atsparumo, ir tai taip pat yra lentelės vertė). Tačiau šios priklausomybės kryptis yra kitokia: jis padidėja su metalų temperatūra, o retais žemės elementai ir elektrolitų sprendimai didėja - ir tai yra vienoje bendroje būsenoje.

Puslaidininkiuose priklausomybė nuo temperatūros nėra linijinė, bet hiperboliška ir atvirkštinė: didėjant temperatūrai, padidėja jų laidumas. Šis kokybiškai išskiria dirigentus iš puslaidininkių. Taip atrodo: ρ priklausomybė nuo laidininkų temperatūros atrodo:

Štai vario, platinos ir geležies atsparumas. Šiek tiek skirtingo grafiko kai kuriuose metaluose, pavyzdžiui, gyvsidabris - su temperatūros sumažėjimu iki 4 k, jis netrukdo beveik visiškai (toks reiškinys vadinamas superlaidumas).

Ir puslaidininkiams ši priklausomybė bus maždaug tokia:

Perjungiant į skystą būseną, metalas padidėja, o tada jie visi elgiasi skirtingai. Pavyzdžiui, prie išlydyto bismuto, jis yra mažesnis nei kambario temperatūroje, o varis yra 10 kartų didesnis nei įprasta. Nikelis palieka linijinį grafiką 400 laipsnių, po kurio ρ lašai.

Tačiau priklausomybė nuo volframo temperatūros yra tokia didelė, kad ji tampa kaitinamųjų lempučių degimo priežastimi. Kai srovė yra įjungta, spiralės šildo, o jo pasipriešinimas kelis kartus didėja.

Taip pat Y. nuo. Lydiniai priklauso nuo jų gamybos technologijos. Taigi, jei mes susiduriame su paprastu mechaniniu mišiniu, tada tokios medžiagos atsparumas gali būti apskaičiuojamas vidutiniškai, tačiau jis taip pat turi pakaitinį lydinį (tai yra tada, kai du ar daugiau elementų patenka į vieną kristalų groteles) bus kitoks , kaip taisyklė, daug daugiau. Pavyzdžiui, nichrome, iš kurios spiralės yra pagamintos elektrolikont, turi tokį šį parametrą, kad šis laidininkas, kai įjungtas į grandinę, šildo iki paraudimo (iš tiesų, ir yra naudojamas).

Čia yra ρ anglies plieno charakteristika:

Kaip matyti, kai jis artėja prie lydymosi taško, jis stabilizuoja.

Įvairių laidininkų atsparumas

Būkite taip, kaip jis gali ir skaičiavimuose ρ naudojamas įprastomis sąlygomis. Pateikiame lentelę, kurioje galite palyginti šią skirtingų metalų charakteristiką:

Kaip matyti iš stalo, geriausias tyrinėtojas yra sidabras. Ir tik jo vertė trukdo masiškai taikyti jį kabelio gamybai. US. Aliuminis taip pat yra mažas, bet mažesnis už auksą. Iš stalo paaiškėja, kodėl namuose laidai yra vario arba aliuminio laidai.

Nikelio nėra įtrauktas į stalą, kurio, kaip jau sakėme, šiek tiek neįprasta priklausomybės grafikas. nuo. Nuo temperatūros. Konkretus nikelio atsparumas po padidinant temperatūrą iki 400 laipsnių prasideda ne augti, bet kritimas. Įdomu, jis elgiasi kitose pakaitiniuose lydiniuose. Štai kaip vario ir nikelio lydinys elgiasi priklausomai nuo abiejų procentinio santykio:

Ir šis įdomus tvarkaraštis rodo cinko lydinių - magnio atsparumą:

Kaip naudojamos rizostatų gamybai, naudojami aukštos pakitusios lydiniai, čia yra jų charakteristikos:

Tai yra sudėtingi lydiniai, sudaryti iš geležies, aliuminio, chromo, mangano, nikelio.

Kaip ir anglies plienams, jis yra maždaug 1,7 * 10 ^ -7 000 · m.

Skirtumas tarp y. nuo. Įvairūs laidininkai nustato jų naudojimą. Taigi, varis ir aliuminis yra masiškai naudojami kabelinės ir aukso ir sidabro gamybai - kaip kontaktai į radijo inžinerijos produktų skaičių. Aukšto lygio laidininkai rado savo vietą tarp elektros prietaisų gamintojų (tiksliau, jie buvo sukurti šiam).

Šio parametro kintamumas, priklausomai nuo išorinės aplinkos sąlygų, buvo pagrįsta tokių įrenginių pagrindu kaip magnetinių lauko jutikliai, termistoriai, padermės matuokliai, fotorezės.

Kiekviena medžiaga gali atlikti srovę skirtingoms laipsniams, medžiagos atsparumas veikia šį dydį. Konkretus vario, aliuminio, plieno ir bet kurio kito graikų abėcėlės ρ raidės atsparumas yra paskirtas. Ši vertė nepriklauso nuo tokių laidininko charakteristikų, kaip matmenys, forma ir fizinė būklė, įprasta elektros varža atsižvelgiama į šiuos parametrus. Omax atsparumas padauginamas iš mm² ir padalintas į matuoklį.

Kategorijos ir jų aprašymas

Bet kokia medžiaga gali pasinaudoti dviejų tipų pasipriešinimo priklausomai nuo to elektros energijos tiekiamos. Dabartinis yra kintamasis arba pastovus, kuris žymiai paveikia cheminės medžiagos techninius rodiklius. Taigi, yra toks pasipriešinimas:

1. Ohmic. Pasireiškia pati pagal DC įtaką. Jis apibūdina trintį, kuri yra sukurta elektra įkrautų dalelių judėjimu dirigente.
2. Aktyvus. Nustatomas pagal tą patį principą, tačiau jis jau sukurtas pagal kintamosios srovės veiksmą.

Šiuo atžvilgiu konkretaus kiekio apibrėžimai taip pat yra du. DC, jis yra lygus atsparumui, kad vienos fiksuoto skerspjūvio ploto laidinės medžiagos ilgio vienetas. Potencialus elektroopolis veikia visus laidininkus, taip pat puslaidininkius ir sprendimus, galinčius atlikti jonus. Ši vertė nustato pačios medžiagos atlikimą. Dirigento ir jo matmenų forma neatsižvelgiama, todėl jis gali būti vadinamas pagrindiniu elektros inžinerijos ir medžiagų mokslu.

Atsižvelgiant į kintamą srovę, konkreti vertė apskaičiuojama atsižvelgiant į laidžios medžiagos storio. Jau yra ne tik potencialo poveikis, bet ir sūkurinė srovė, be to, atsižvelgiama į elektrinių laukų dažnį. Ypatingas šio tipo atsparumas yra didesnis nei pastovios srovės, nes jis atsižvelgiant į teigiamą atsparumo vertei Vortex laukui. Be to, ši vertė priklauso nuo paties dirigento formos ir dydžio. Tai yra šie parametrai, kurie lemia įkrautų dalelių vortex judesio pobūdį.

Kintamosios srovės sukelia tam tikrus elektromagnetinius reiškinius laidininkuose. Jie yra labai svarbūs laidžios medžiagos elektrotechninėms charakteristikoms:

1. Odos efektas pasižymi elektromagnetinio lauko susilpnėjimu, tuo didesnis tolesnis jis prasiskverbia į laidininko aplinką. Šis reiškinys taip pat vadinamas paviršutinišku poveikiu.
2. Artumo poveikis sumažina dabartinį tankį dėl gretimų laidų artumo ir jų įtakos.

Šie poveikiai yra labai svarbūs apskaičiuojant optimalų dirigento storio, nes naudojant vielą, kuriame spindulys yra didesnis už esamo gylį į medžiagą, jos likusios masės išliks nepanaikintas, todėl toks požiūris bus neveiksminga. Vadovaujantis atliktais skaičiavimais, kai kuriose situacijose efektyvus skersmuo kai kuriose situacijose bus toks:

• srovės 50 Hz - 2,8 mm;
• 400 Hz - 1 mm;
• 40 kHz - 0,1 mm.

Atsižvelgiant į tai, plokščias padermių kabelių, susidedančių iš plonųjų laidų, naudojimas yra aktyviai naudojamas aukšto dažnio srovėms.

Metalų charakteristikos. \\ T

Specialūs stalai yra specifiniai metaliniai laidininkai. Pagal šiuos duomenis galite atlikti reikiamus tolesnius skaičiavimus. Vaizde gali būti matoma tokio konkretaus atsparumo stalo pavyzdys.

Lentelėje matyti, kad sidabras turi aukščiausią laidumą - tai puikus dirigentas tarp visų esamų metalų ir lydinių. Jei apskaičiuojate, kiek laidų iš šios medžiagos reikalingos norint gauti atsparumą 1 ommedžiui, jis bus išleistas 62,5 m. Geležies laidai tos pačios vertės reikės net 7,7 m.

Nepriklausomai nuo įspūdingų savybių yra sidabro, tai yra per brangios medžiagos masės naudoti elektros tinkluose, todėl varis buvo plačiai naudojamas kasdieniame gyvenime ir pramonėje. Pagal konkretaus indikatoriaus dydį jis yra antroje vietoje po sidabro, o kasybos paplitimas ir paprastumas yra daug geresnis už jį. Varis turi kitus privalumus, kurie leido tapti dažniausiaidžiu dirigentu. Jie apima:

Naudojant elektrinę inžineriją, naudojamas rafinuotas varis, kuris, po lydymo, degimo ir sprogdinimo procesai naudojami iš sulfido rūdos, o tada jis būtinai veikiamas elektrolitiniu valymu. Po tokio apdorojimo galima gauti labai aukštos kokybės medžiagą (M1 ir M0 prekės ženklą), kuriame bus nuo 0,1 iki 0,05% priemaišų. Svarbus niuansas yra deguonies buvimas labai mažais kiekiais, nes jis neigiamai veikia vario mechanines charakteristikas.

Dažnai šis metalas pakeičiamas pigesnėmis medžiagomis - aliuminio ir geležies, taip pat įvairių bronzos (lydiniai su silicio, berilio, magnio, alavo, kadmio, chromo ir fosforo). Tokios kompozicijos turi didesnę jėgą, palyginti su grynu variu, nors ir mažiau laidumo.

Aliuminio privalumai

Nors aliuminis turi didesnį atsparumą ir silpnesnį, jos plačiai naudojimas paaiškinamas tuo, kad jis nėra toks nepakankamas kaip varis, todėl jis yra pigesnis. Aliuminio atsparumas yra 0,028, o jo mažas tankis suteikia svorį 3,5 karto mažiau nei varis.

Elektriniams darbams naudojamas išvalytas aliuminio A1 A1, kuriame yra ne daugiau kaip 0,5% priemaišų. Didesnis "AV00" prekės ženklas naudojamas elektrolitiniams kondensatoriams, elektrodams ir aliuminio folijoms gaminti. Šio aliuminio priemaišų turinys yra ne didesnis kaip 0,03%. Yra grynas metalas ab0000kuri apima ne daugiau kaip 0,004% priedų. Patys priemaišos turi prasmę: nikelio, silicio ir cinko šiek tiek paveikia aliuminio laidumą, o šio vario, sidabro ir magnio metalo turinys suteikia apčiuopiamą poveikį. Labiausiai stipriai sumažina axium ir mangano laidumą.

Aliuminio pasižymi geromis antikorozin savybėmis. Patekus į orą, jis padengtas plonu oksido plėvele, kuris apsaugo jį nuo tolesnio sunaikinimo. Siekiant pagerinti mechanines charakteristikas, metalas sujungiamas su kitais elementais.

Plieno ir geležies rodikliai

Geležies atsparumas, palyginti su vario ir aliuminio, turi labai aukštus rodiklius, tačiau dėl to, kad yra deformacijos prieinamumas, stiprumas ir stabilumas, medžiaga yra plačiai naudojama elektros gamybai.

Nors geležies ir plieno, kurio specifinis atsparumas yra dar didesnis, turi didelių trūkumų, gamintojai laidžių medžiagos rasti metodus kompensuoti juos. Ypač mažas atsparumas korozijai įveikti dengiant plieninę vielą su cinku arba variu.

Natrio savybės

Metalinis natris taip pat yra labai perspektyvus laidininko gamyboje. Atsparumo rodikliuose jis gerokai viršija varis, tačiau jis turi 9 kartų mažesnį tankį. Tai leidžia naudoti medžiagą į viršutinių laidų gamybą.

Metalinis natris yra labai minkštas ir visiškai nestabilus bet kokio deformacijos efektų rūšies, todėl jis naudoja problemą - šio metalo viela turi būti padengta labai ilgaamžišku apvalkalu su labai mažu lankstumu. Korpusas turi būti uždarytas, nes natrio eksponuoja stiprią cheminę veiklą neutraliomis sąlygomis. Jis yra akimirksniu oksiduojamas ore ir demonstruoja audringą reakciją vandeniu, įskaitant orą, esantį ore.

Kitas natrio naudojimo privalumas yra jo prieinamumas. Jis gali būti gaunamas elektrolizės lydytojo natrio chlorido procese, kuris yra neribotas skaičius pasaulyje. Kiti metalai šiuo atžvilgiu aiškiai praranda.

Norėdami apskaičiuoti konkretaus dirigento rodiklius, konkretaus skaičiaus ir vielos ilgio produktas yra padalintas į jos skerspjūvio zoną. Rezultatas bus atsparumo OMA vertė. Pavyzdžiui, nustatyti tai, kas yra lygus 200 m geležies atsparumui iš geležies su nominaliu skerspjūvio 5 mm², būtina padengti 0,13-200 ir padalinti rezultatus, gautą 5. Atsakymas yra 5.2 omai.

Skaičiavimų taisyklės ir savybės

Norėdami matuoti atsparumą metalo, naudokite mikrometrus. Šiandien jie gaminami skaitmeninėje versijoje, todėl matuojant savo pagalbą skiriasi. Tai galima paaiškinti tai, kad metalai turi aukštą laidumo lygį ir turi labai mažą atsparumą. Pavyzdžiui, apatinė matavimo priemonių riba turi 10-7 omų vertę.

Naudodamiesi "MicroFRammeters", galima greitai nustatyti, kaip aukštos kokybės kontaktas ir kuris atsparumas rodo generatorių, elektros variklių ir transformatorių, taip pat elektrinių padangų apvijos. Galite apskaičiuoti kito metalo intarpų buvimą nuolydžiui. Pavyzdžiui, volframo gabalas, padengtas auksu, du kartus ilgiau kaip visiškai auksas. Taip pat galite apibrėžti dirigento vidinius defektus ir ertmes.

Specifinė pasipriešinimo formulė yra tokia: ρ \u003d ohm · mm 2 / m. Su žodžiais, jis gali būti apibūdinamas kaip 1 metrų atsparumaskurių skerspjūvio plotas yra 1 mm². Temperatūra yra skirta standartui - 20 ° C.

Temperatūros matavimo poveikis

Kai kurių laidininkų šildymas arba aušinimas turi didelį poveikį matavimo priemonėms. Ši patirtis gali būti pateikta kaip pavyzdys: jums reikia prijungti spiralinį pakuotę į akumuliatorių ir prijunkite ammetrą prie grandinės.

Stipresnis dirigentas šildo, tuo mažiau priemonės tampa. Dabartinės jėgos stiprumas yra atvirkščiai proporcingas priklausomybė nuo pasipriešinimo. Todėl galima daryti išvadą, kad dėl šildymo sumažėja metalo laidumas. Visi metalai yra daugiausia ar mažiau, tačiau kai kurių lydinių laidumo pokyčiai praktiškai nepastebimi.

Pažymėtina, kad skystieji laidininkai ir kai kurie kietieji ne metalai linkę sumažinti atsparumą didėjančia temperatūra. Tačiau šis metalų gebėjimas mokslininkai sumokėjo už savo naudą. Žinant temperatūros koeficientą atsparumo (α) kai kurių medžiagų šildymo metu, išorinė temperatūra gali būti nustatyta. Pavyzdžiui, platinos viela dedama ant žėručio rėmo, įdėta į orkaitę, po kurios atsparumas matuojamas. Priklausomai nuo to, kiek jis pasikeitė, padarykite išvadą apie temperatūrą krosnyje. Šis dizainas vadinamas atsparumo termometru.

Jei temperatūroje t.0 Dirigento atsparumas lygus r.0 ir temperatūroje t. vienodai rt., tada atsparumo temperatūros koeficientas yra lygus

Šios formulės apskaičiavimą galima atlikti tik tam tikru temperatūros intervale (apie 200 ° C).

Elektros srovė atsiranda dėl grandinės su klipų potencialo skirtumu. Lauko jėgos veikia nemokamus elektronus ir jie juda per laidininką. Šios kelionės procese elektronai randami su atomais ir perduoda dalį savo sukauptos energijos. Dėl to sumažėja jų greitis. Tačiau dėl elektrinio lauko poveikio jis vėl įgauna pagreitį. Taigi, elektronai nuolat patiria atsparumą, todėl elektrinė srovė šildoma.

Medžiagos nuosavybė, konvertuoti elektros energiją į šilumą dabartinio poveikio metu ir yra elektrinis atsparumas ir nurodomas, nes R, jo matavimo vienetas yra OM. Atsparumo dydis daugiausia priklauso nuo įvairių medžiagų gebėjimui atlikti srovę.
Pirmą kartą atsparumas sakė Vokietijos Explorer G. Om.

Siekiant išsiaiškinti srovės stiprumo priklausomybę nuo pasipriešinimo, gerai žinomas fizikas atliko daug eksperimentų. Eksperimentams jis naudojo įvairius laidininkus ir gavo įvairius rodiklius.
Pirmas dalykas, kurį aš apibrėžiau miestą, yra tai, kad specifinis pasipriešinimas priklauso nuo dirigento ilgio. Tai yra, jei dirigento ilgis padidėjo, atsparumas taip pat padidėjo. Dėl to šis ryšys buvo apibrėžtas kaip tiesiogiai proporcingas.

Antroji priklausomybė yra skerspjūvio plotas. Tai gali būti nustatoma pagal kryžminio pjovimo dirigentas. Sumaišyto figūros plotas ir yra skerspjūvio plotas. Čia ryšys pasuko proporcingas. Tai yra, tuo didesnis skerspjūvio plotas, tuo mažiau dirigento pasipriešinimas tapo.

Ir trečioji, svarbi vertė, iš kurios priklauso nuo to, yra medžiaga. Dėl to, kad om naudojo įvairias medžiagas eksperimentams, jis atrado įvairias pasipriešinimo savybes. Visi šie eksperimentai ir rodikliai buvo sumažintas iki lentelės, iš kurios jis gali būti vertinamas, skirtingos atsparumo reikšmė įvairiose medžiagose.

Yra žinoma, kad geriausi laidininkai yra metalai. Ir kurie iš metalų geriausių laidininkų? Lentelėje matyti, kad varis ir sidabras turi mažiausią pasipriešinimą. Varis dažniau naudojamas dėl mažiau išlaidų, o sidabras naudojamas svarbiausiems ir atsakingiems įrenginiams.

Medžiagos, turinčios didelį atsparumą stalui, yra prastai vykdomos elektros srovėmis, todėl gali būti puikios izoliacinės medžiagos. Medžiagos, turinčios šį turtą iki galo, tai yra porcelianas ir Ebonitas.

Apskritai, specifinis elektrinis atsparumas yra labai svarbus veiksnys, nes apibrėžiant jo rodiklį, mes galime sužinoti, iš kurios medžiaga yra dirigentas. Norėdami tai padaryti, būtina išmatuoti skerspjūvio plotą, išsiaiškinti dabartinę stiprumą su voltmetru ir ammetru, taip pat matuojant įtampą. Taigi, mes išmoksime atsparumo vertę ir, su stalo pagalba, lengvai išeiti į medžiagą. Pasirodo, kad atsparumas yra pirštų atspaudų esmė. Be to, specifinis pasipriešinimas yra svarbus planuojant ilgus elektros tinklus: turime žinoti šį rodiklį, kad būtų laikomasi ilgo ir ploto pusiausvyros.

Yra formulė, kuri nustato, kad atsparumas yra 1 ohms, jei esant 1b įtampa, jos dabartinė jėga yra 1a. Tai yra vienos srities atsparumas ir vienintelis ilgis, pagamintas iš tam tikros medžiagos ir turi specialų pasipriešinimą.

Taip pat reikėtų pažymėti, kad specifinis atsparumo rodiklis yra tiesiogiai priklausomas nuo medžiagos dažnio. Tai yra, ar jis turi priemaišų. Tai, pridedant tik vieną procentų mangano padidina pati laidžios medžiagos pati - vario, tris kartus atsparumą.

Ši lentelė rodo tam tikrų medžiagų specifinio elektrinio atsparumo vertę.

Aukštos laidumo medžiagos

Varis. \\ T
Kaip jau kalbėjome, varis, dažniausiai naudojamas kaip dirigentas. Tai paaiškinta ne tik dėl mažo atsparumo. Varis turi tokius privalumus kaip didelį jėgą, atsparumą korozijai, naudojimo patogumui ir geram darbui. Geri vario prekės ženklai laikomi M0 ir M1. Juose priemaišų skaičius neviršija 0,1%.

Didelės metalo kainos ir jos vyraujantys neseniai įvykę trūkumai paragina gamintojus taikyti aliuminį kaip dirigentą. Taip pat naudojami vario lydiniai su skirtingais metalais.
Aliuminio
Šis metalas yra daug lengviau nei varis, tačiau aliuminis turi didelių šilumos talpos ir lydymosi temperatūros verčių. Šiuo atžvilgiu, siekiant jį į išlydytą valstybę, reikia daugiau energijos nei varis. Nepaisant to, būtina atsižvelgti į vario trūkumo faktą.
Elektros produktų gamyba paprastai naudojama kaip taisyklė, aliuminio prekės ženklas A1. Jame yra ne daugiau kaip 0,5% priemaišų. Ir didžiausias dažnio metalas yra aliuminio prekės ženklas ab0000.
Geležies
Geležies pigumas ir prieinamumas yra užgožti savo aukštu pasipiktinimu. Be to, jis greitai susideda iš korozijos. Dėl šios priežasties plieno laidininkai dažnai padengiami cinku. Vadinamasis bimetalas yra plačiai naudojamas - tai plienas, padengtas vario apsauga.
Natrio
Natrio, taip pat prieinama ir perspektyvi medžiaga, tačiau jo pasipriešinimas yra beveik tris kartus daugiau vario. Be to, metalinis natrio turi didelę cheminę veiklą, kuri įpareigoja padengti tokį laidininką su hermetiška apsauga. Ji turėtų apsaugoti dirigentą nuo mechaninės žalos, nes natrio yra labai minkšta ir pakankamai nuolatinė medžiaga.

Superlaidumas
Toliau pateiktoje lentelėje nurodomas medžiagų atsparumas 20 laipsnių temperatūroje. Temperatūros indikacija nėra atsitiktinumas, nes atsparumas tiesiogiai priklauso nuo šio rodiklio. Tai paaiškina tuo, kad kai šildomas, padidėja atomų greitis, o tai reiškia, kad tikimybė susitikti su elektronais.

Įdomu, kas atsitinka su atsparumu aušinimo sąlygomis. Pirmą kartą 1911 m. G. Chalning-Onnes pastebėjo atomų elgesį. Jis atvėsino gyvsidabrio vielą iki 4k ir atrado savo pasipriešinimo sumažėjimą nuliui. Pakeiskite konkretaus atsparumo indikatorių kai kuriuose lydiniuose ir metaluose esant žemos temperatūros sąlygomis, fizikas vadinamas superlaidumas.

Superlaidininkai eina į superlaidumo būklę vėsinimo metu, o su optinėmis ir struktūrinėmis savybėmis nesikeičia. Pagrindinis atradimas yra tai, kad superlaidinės būklės elektros ir magnetinės metalų savybės labai skiriasi nuo nuosavų savybių įprastoje būsenoje, taip pat nuo kitų metalų savybių, kurios su temperatūros sumažėjimu negali pereiti į tai būsena.
Superlaidininkų naudojimas yra daugiausia atliekamas atsižvelgiant į super magnetinio lauko, kurio stiprumas pasiekia 107 a / m. Taip pat sukurti superlaidinės galios linijos.

Panašios medžiagos.

Atsparumas Metalai yra jų savybių matas, skirtas kovoti su elektros srovės praėjimu. Ši vertė išreiškiama OM-meter (OMMM). Simbolis, žymintis atsparumas yra graikų raidė ρ (RO). Didelis atsparumas reiškia, kad medžiaga neišleidžia elektros krūvio.

Atsparumas

Konkretus elektros varža apibrėžiama kaip ryšys tarp elektros lauko stiprumo metalo viduje iki dabartinio tankio:

kur:
ρ yra specifinis atsparumas metaliniam atsparumui (ommm),
E - elektrinis lauko stiprumas (in / m),
J - elektros srovės tankio dydis metalo (A / m2)

Jei metalo elektrinis lauko stiprumas (E) yra labai didelis, o dabartinis tankis (j) yra labai mažas, tai reiškia, kad metalas turi didelį atsparumą.

Atsparumas atvirkštinis yra elektros laidumas, rodantis, kaip gerai medžiaga atlieka elektros srovę:

σ yra Siemens išreikštos medžiagos laidumas vienam metrui (žr. / m).

Elektros varža

Elektros varža, vienas iš komponentų, išreiškiamas Omah (OM). Pažymėtina, kad elektrinis atsparumas ir atsparumas yra ne tas pats. Atskyrimas yra medžiagos nuosavybė, o elektros varža yra objekto nuosavybė.

Elektros atsparumas rezistoriui nustatomas pagal formos derinį ir specifinį atsparumą medžiagos, iš kurios ji yra pagaminta.

Pavyzdžiui, laidas, pagamintas iš ilgos ir plonos vielos, yra didesnis atsparumas nei rezistorius, pagamintas iš tos pačios metalo trumpos ir storos vielos.

Tuo pačiu metu, vielos rezistorius, pagamintas iš aukštos atsparumo medžiagos, turi didelį elektros varžą nei atsparus atsparumo medžiagai. Ir visa tai yra nepaisant to, kad abu rezistoriai yra pagaminti iš to paties ilgio ir skersmens vielos.

Kaip aiškumas, analogija su hidrauline sistema gali būti atliekama, kur vanduo pumpuoja per vamzdžius.

• Ilgesnis ir plonesnis vamzdis, tolesnis atsparumas vandeniui bus suteiktas.
• Vamzdis pripildytas smėliu, bus daugiau atsparumo vandens, o ne vamzdis be smėlio

Vielos atsparumas

Vielos atsparumo dydis priklauso nuo trijų parametrų: metalo atsparumas, pačios vielos ilgio ir skersmens. Vielos atsparumo skaičiavimo formulė:

Kur:
R - atsparumas vielos (OM)
ρ - metalo varža (OM.M)
L - vielos ilgis (m)
A - skerspjūvio ploto viela (m2)

Pavyzdžiui, apsvarstykite nichromo vielos varžą su konkrečiu atsparumu 1,10 × 10-6 om.m. Viela turi 1500 mm ilgio ir 0,5 mm skersmens. Remdamiesi šiais trimis parametrais, apskaičiuojame vielos atsparumą nuo nichromo:

R \u003d 1.1 * 10 -6 * (1.5 / 0.000000196) \u003d 8,4 omų

Nichrome ir Constanta dažnai naudojamos kaip atsparumo medžiagai. Žemiau lentelėje galite pamatyti tam tikrą kai kurių dažniausiai naudojamų metalų atsparumą.

Paviršiaus atsparumas

Paviršiaus atsparumo dydis apskaičiuojamas taip pat, kaip vielos atsparumas. Šiuo atveju skerspjūvio plotas gali būti atstovaujamas kaip darbas w ir t:

Kai kurioms medžiagoms, pvz., Plonoms plėvelėms, specifinio pasipriešinimo ir filmo storio santykis vadinamas RS sluoksnio paviršiaus atsparumu:

Kur Rs matuojamas Omah. Su šiuo skaičiavimu filmo storis turi būti nuolatinis.

Dažnai indų gamintojai padidinti atsparumą yra supjaustyti į bėgių plėvelę, kad padidintų elektros srovės kelią.

Atsparių medžiagų savybės

Metalo atsparumas priklauso nuo temperatūros. Jų vertės yra aprašytos kaip taisyklė, kambario temperatūrai (20 ° C). Specifinio pasipriešinimo keitimas dėl temperatūros pasikeitimo pasižymi temperatūros koeficientu.

Pavyzdžiui, termistoriuose (termistoriai), šis turtas naudojamas temperatūrai matuoti. Kita vertus, tiksliame elektronikoje tai yra gana nepageidaujamas poveikis.
Metaliniai rezistoriai turi puikias temperatūros stabilumo savybes. Tai pasiekiama ne tik mažo medžiagos atsparumo sąskaita, bet ir dėl to, kad pati rezistoriaus konstrukcija.

Daugybė skirtingų medžiagų ir lydinių yra naudojami rezistorių gamybai. Nichrome (nikelio ir chromo lydinys) dėl didelio atsparumo ir oksidacijos atsparumo aukštai temperatūrai dažnai naudojami kaip vielos rezistorių gamybai medžiaga. Būtent trūkumas yra tai, kad neįmanoma lituoti. Constanta, kita populiari medžiaga, lengvai lituojama ir turi mažesnį temperatūros koeficientą.