7 elektriskā pretestība. Kas ir elektriskā pretestība? Rezistoru sērijveida un paralēlais savienojums

Elektriskās pretestības un vadītspējas jēdziens

Jebkurš ķermenis, caur kuru plūst elektrība, piedāvā viņam zināmu pretestību.Vadītāja materiāla īpašību novērst elektriskās strāvas iekļūšanu caur to sauc par elektrisko pretestību.

Elektroniskā teorija izskaidro metāla vadītāju elektriskās pretestības būtību. Brīvie elektroni, pārvietojoties pa vadītāju, neskaitāmas reizes savā ceļā sastopas ar atomiem un citiem elektroniem un, mijiedarbojoties ar tiem, neizbēgami zaudē daļu savas enerģijas. Elektroni piedzīvo sava veida pretestību to kustībai. Dažādi metāla vadītāji, kuriem ir atšķirīga atomu struktūra, piedāvā atšķirīgu pretestību elektriskajai strāvai.

Tas pats izskaidro šķidruma vadītāju un gāzu pretestību elektriskās strāvas pārejai. Tomēr nevajadzētu aizmirst, ka šajās vielās pretestību to kustības laikā saskaras nevis elektroni, bet gan lādētas molekulu daļiņas.

Pretestību apzīmē ar latīņu burtiem R vai r.

Elektriskās pretestības mērvienība ir omi.

Oms ir 106,3 cm augstas dzīvsudraba kolonnas ar šķērsgriezumu 1 mm2 pretestība 0 ° C temperatūrā.

Ja, piemēram, vadītāja elektriskā pretestība ir 4 omi, tad to raksta šādi: R = 4 omi vai r = 4 omi.

Lai izmērītu lielas pretestības, tiek izmantota vienība, ko sauc par megohmu.

Viens megohms ir vienāds ar vienu miljonu omu.

Jo lielāka ir vadītāja pretestība, jo sliktāk tas vada elektrisko strāvu, un, gluži pretēji, jo zemāka ir vadītāja pretestība, jo vieglāk elektriskā strāva iziet caur šo vadītāju.

Līdz ar to, lai raksturotu vadītāju (no elektriskās strāvas caurteces viedokļa), var ņemt vērā ne tikai tā pretestību, bet arī pretestības un vadāmības apgriezto vērtību.

Elektrovadītspēja ir materiāla spēja izlaist elektrisko strāvu caur sevi.

Tā kā vadītspēja ir pretestības apgrieztā vērtība, to izsaka kā 1/R, un vadītspēju apzīmē ar latīņu burtu g.

Vadītāja materiāla, tā izmēru un apkārtējās vides temperatūras ietekme uz elektriskās pretestības vērtību

Dažādu vadītāju pretestība ir atkarīga no materiāla, no kura tie ir izgatavoti. Lai raksturotu dažādu materiālu elektrisko pretestību, ir ieviests tā sauktās pretestības jēdziens.

Pretestība ir vadītāja pretestība, kura garums ir 1 m un šķērsgriezuma laukums ir 1 mm2. Pretestību apzīmē ar grieķu alfabēta burtu p. Katram materiālam, no kura izgatavots vadītājs, ir sava pretestība.

Piemēram, vara pretestība ir 0,017, t.i., 1 m gara un 1 mm2 šķērsgriezuma vara vadītāja pretestība ir 0,017 omi. Alumīnija īpatnējā īpašība ir 0,03, dzelzs pretestība ir 0,12, konstantāna īpatnējā īpašība ir 0,48, nihroma īpatnējā īpašība ir 1-1,1.

Vadītāja pretestība ir tieši proporcionāla tā garumam, t.i., jo garāks vadītājs, jo lielāka ir tā elektriskā pretestība.

Vadītāja pretestība ir apgriezti proporcionāla tā šķērsgriezuma laukumam, t.i., jo biezāks ir vadītājs, jo mazāka tā pretestība, un otrādi, jo plānāks vadītājs, jo lielāka tā pretestība.

Lai labāk izprastu šīs attiecības, iedomājieties divus savstarpēji savienotu asinsvadu pārus, kur vienam asinsvadu pārim ir plāna savienojošā caurule, bet otram - bieza. Ir skaidrs, ka tad, kad viens no traukiem (katrs pāris) ir piepildīts ar ūdeni, tā pārnešana uz otru trauku caur biezu cauruli notiks daudz ātrāk nekā caur plānu cauruli, t.i., biezai caurulei būs mazāka pretestība plūsmai. no ūdens. Tādā pašā veidā elektriskajai strāvai ir vieglāk iziet cauri biezam vadītājam nekā caur tievu, t.i., pirmais piedāvā mazāku pretestību nekā otrais.

Vadītāja elektriskā pretestība ir vienāda ar materiāla, no kura izgatavots vadītājs, pretestību, kas reizināta ar vadītāja garumu un dalīta ar vadītāja šķērsgriezuma laukumu:

R = pl/S,

Kur - R ir vadītāja pretestība, omi, l ir vadītāja garums m, S ir vadītāja šķērsgriezuma laukums, mm 2.

Apaļa vadītāja šķērsgriezuma laukums aprēķina pēc formulas:

S = Pi x d 2/4

Kur ir Pi - nemainīga vērtība, kas vienāda ar 3,14; d ir vadītāja diametrs.

Un šādi tiek noteikts vadītāja garums:

l = S R / p,

Šī formula dod iespēju noteikt vadītāja garumu, šķērsgriezumu un pretestību, ja ir zināmi pārējie formulā iekļautie lielumi.

Ja ir nepieciešams noteikt vadītāja šķērsgriezuma laukumu, tad formula ir šāda:

S = p l / R

Pārveidojot to pašu formulu un atrisinot vienādību attiecībā pret p, mēs atrodam vadītāja pretestību:

R = R S / l

Pēdējā formula ir jāizmanto gadījumos, kad ir zināma vadītāja pretestība un izmēri, bet nav zināms tā materiāls un turklāt grūti noteikt pēc izskats. Lai to izdarītu, jums ir jānosaka vadītāja pretestība un, izmantojot tabulu, jāatrod materiāls, kuram ir šāda pretestība.

Vēl viens iemesls, kas ietekmē vadītāju pretestību, ir temperatūra.

Konstatēts, ka, paaugstinoties temperatūrai, metāla vadītāju pretestība palielinās, bet temperatūrai pazeminoties – samazinās. Šis pretestības pieaugums vai samazinājums tīra metāla vadītājiem ir gandrīz tāds pats un vidēji ir 0,4% uz 1°C. Šķidruma vadītāju un oglekļa pretestība samazinās, palielinoties temperatūrai.

Vielas struktūras elektroniskā teorija sniedz šādu skaidrojumu metāla vadītāju pretestības pieaugumam, palielinoties temperatūrai. Sildot, vadītājs saņem siltumenerģiju, kas neizbēgami tiek pārnesta uz visiem vielas atomiem, kā rezultātā palielinās to kustības intensitāte. Palielināta atomu kustība rada lielāku pretestību brīvo elektronu virzienam kustībai, tāpēc vadītāja pretestība palielinās. Temperatūrai pazeminoties, tiek radīti labāki apstākļi elektronu virzienam kustībai, samazinās vadītāja pretestība. Tas izskaidro interesantu parādību - metālu supravadītspēja.

Supravadītspēja, t.i., metālu pretestības samazināšanās līdz nullei notiek pie milzīgas negatīvas temperatūras - 273 ° C, ko sauc par absolūto nulli. Absolūtās nulles temperatūrā šķiet, ka metāla atomi sasalst savā vietā, nemaz netraucējot elektronu kustībai.

Elektriskā pretestība- fizikāls lielums, kas raksturo vadītāja īpašības, lai novērstu elektriskās strāvas pāreju un vienāds ar sprieguma attiecību vadītāja galos un caur to plūstošās strāvas stiprumu.

Pretestību maiņstrāvas ķēdēm un maiņstrāvas elektromagnētiskajiem laukiem raksturo impedances un raksturīgās pretestības jēdzieni. Pretestību (rezistoru) sauc arī par radio komponentu, kas paredzēts aktīvas pretestības ievadīšanai elektriskās ķēdēs.

Pretestība (bieži apzīmēta ar burtu R vai r) noteiktās robežās tiek uzskatīta par konstantu vērtību konkrētam vadītājam; to var aprēķināt kā

Enciklopēdisks YouTube

1 / 5

✪ 8 pakāpes - 129. Elektriskās strāvas darbs un jauda

✪ Nodarbība 358. Aktīvā pretestība maiņstrāvas ķēdē. Strāvas un sprieguma efektīvā vērtība

✪ 305. nodarbība. Elektriskā strāva pusvadītājos. Iekšējā un piemaisījumu vadītspēja.

✪ 296. nodarbība. Metālu pretestības atkarība no temperatūras. Supravadītspēja

✪ 8 klases - 110. Elektriskā ķēde un tās sastāvdaļas

Subtitri

Mērvienības un izmēri

• stat (SGSE un Gausa sistēmā 1 statΩ = (10 9 −2) /cm = 898 755 178 736,818 omi (precīzi) ≈ 8,98755·10 11 omi, vienāda ar vadītāja pretestību, caur kuru plūst 1 zīmoga strāva zem 1 statvolta sprieguma);
• abom (SGSM gadījumā 1 abΩ = 1 · 10 -9 omi = 1 nanoohm, kas ir vienāds ar vadītāja pretestību, caur kuru plūst 1 abamp strāva zem 1 abvolta sprieguma).

Pretestības dimensija SGSE un Gausa sistēmā ir vienāda ar TL−1 (tas ir, tas sakrīt ar apgrieztā ātruma izmēru, s/cm), SGSM - LT−1 (tas ir, tas sakrīt ar ātruma izmēru, cm/s).

Apgrieztais lielums attiecībā pret pretestību ir elektrovadītspēja, kuras mērvienība SI sistēmā ir siemens (1 Sm = 1 Ohm −1), SGSE (un Gausa) sistēmā staticsiemens un SGSM - absiemens.

Parādības fizika

Metālu augstā elektrovadītspēja ir saistīta ar to, ka tie satur liels skaits pašreizējie pārvadātāji - vadīšanas elektroni, kas veidojas no metāla atomu valences elektroniem, kas nepieder pie konkrēta atoma. Ārēja elektriskā lauka ietekmē metālā rodas elektriskā strāva, kas izraisa sakārtotu elektronu kustību. Elektroni, kas pārvietojas lauka ietekmē, ir izkliedēti uz jonu režģa neviendabīgumu (piemaisījumi, režģa defekti, kā arī periodiskas struktūras pārkāpumi, kas saistīti ar jonu termiskām vibrācijām). Šajā gadījumā elektroni zaudē impulsu, un to kustības enerģija tiek pārvērsta kristāla režģa iekšējā enerģijā, kas noved pie vadītāja sildīšanas, kad caur to iet elektriskā strāva.

Īpatnējā pretestība ir skalārs fizikāls lielums, kas skaitliski vienāds ar viendabīga cilindriska vadītāja pretestību ar vienības garumu un vienību šķērsgriezuma laukumu.

Metālu pretestība samazinās, pazeminoties temperatūrai; vairāku kelvinu temperatūrā vairumam metālu un sakausējumu pretestība tiecas līdz nullei vai kļūst vienāda ar nulli (supravadītspējas efekts). Gluži pretēji, pusvadītāju un izolatoru pretestība palielinās, pazeminoties temperatūrai (noteiktā diapazonā). Arī pretestība mainās, palielinoties strāvai/spriegumam, kas plūst caur vadītāju/pusvadītāju.

Pretestības atkarība no materiāla, vadītāja garuma un šķērsgriezuma laukuma

Metālā mobilie lādiņa nesēji ir brīvie elektroni. Mēs varam pieņemt, ka savā haotiskajā kustībā tie uzvedas kā gāzes molekulas. Tāpēc klasiskajā fizikā brīvos elektronus metālos sauc par elektronu gāzi, un, sākot ar pirmo tuvinājumu, tiek uzskatīts, ka uz tiem attiecas ideālai gāzei noteiktie likumi.

Elektronu gāzes blīvums un kristāliskā režģa struktūra ir atkarīga no metāla veida. Tāpēc vadītāja pretestībai jābūt atkarīgai no tā vielas veida. Turklāt tam jābūt atkarīgam arī no vadītāja garuma, tā šķērsgriezuma laukuma un temperatūras.

Vadītāja šķērsgriezuma ietekme uz tā pretestību ir izskaidrojama ar to, ka, samazinoties šķērsgriezumam, elektronu plūsma vadītājā pie vienādas strāvas stipruma kļūst blīvāka, un tāpēc elektronu mijiedarbība ar daļiņām matērija vadītājā kļūst stiprāka.

Bez dažām pamatzināšanām par elektrību ir grūti iedomāties, kā darbojas elektroierīces, kāpēc tās vispār darbojas, kāpēc ir jāpievieno televizors, lai tas darbotos, un kāpēc lukturim ir nepieciešams tikai neliels akumulators, lai tas spīdētu tumsā. .

Un tā mēs visu sapratīsim kārtībā.

Elektrība

Elektrība ir dabas parādība, kas apliecina elektrisko lādiņu esamību, mijiedarbību un kustību. Elektrība pirmo reizi tika atklāta 7. gadsimtā pirms mūsu ēras. Grieķu filozofs Thales. Thales pamanīja, ka, ja dzintara gabals tiek ierīvēts uz vilnas, tas sāk piesaistīt vieglus priekšmetus. Dzintars senajā grieķu valodā ir elektrons.

Tā es iztēlojos Talsu sēžam, beržam dzintara gabalu uz viņa himācijas (tā ir seno grieķu vilnas virsdrēbes), un tad ar neizpratni vēro, kā tiek pievilkti mati, diegu atgriezumi, spalvas un papīra lūžņi. uz dzintaru.

Šo fenomenu sauc statiskā elektrība. Jūs varat atkārtot šo pieredzi. Lai to izdarītu, parasto plastmasas lineālu rūpīgi berzējiet ar vilnas audumu un novietojiet to līdz mazajiem papīra gabaliņiem.

Jāpiebilst, ka ilgu laikušī parādība nav pētīta. Un tikai 1600. gadā angļu dabaszinātnieks Viljams Gilberts savā esejā “Par magnētu, magnētiskajiem ķermeņiem un lielo magnētu - zemi” ieviesa terminu elektrība. Savā darbā viņš aprakstīja savus eksperimentus ar elektrificētiem objektiem, kā arī konstatēja, ka citas vielas var elektrizēties.

Tad trīs gadsimtus pasaulē progresīvākie zinātnieki pētīja elektroenerģiju, rakstīja traktātus, formulēja likumus, izgudroja elektriskās mašīnas, un tikai 1897. gadā Džozefs Tomsons atklāja pirmo materiālo elektrības nesēju – elektronu, daļiņu, kas veido elektriskos procesus iespējamas vielas.

Elektrons– šī ir elementārdaļiņa, kuras negatīvais lādiņš ir aptuveni vienāds ar -1,602·10 -19 Cl (kulons). Norādīts e vai e –.

spriegums

Lai lādētas daļiņas pārvietotos no viena pola uz otru, ir nepieciešams izveidot starp poliem iespējamā atšķirība vai - spriegums. Sprieguma mērvienība - Volt (IN vai V). Formulās un aprēķinos spriegumu apzīmē ar burtu V . Lai iegūtu 1 V spriegumu, starp poliem jāpārnes lādiņš 1 C, vienlaikus veicot 1 J (džoulu) darbu.

Skaidrības labad iedomājieties ūdens tvertni, kas atrodas noteiktā augstumā. No tvertnes izplūst caurule. Ūdens zem dabiskā spiediena izplūst no tvertnes caur cauruli. Vienosimies, ka ūdens ir elektriskais lādiņš, ūdens staba augstums (spiediens) ir spriegums, un ūdens plūsmas ātrums ir elektrība.

Tādējādi, jo vairāk ūdens tvertnē, jo lielāks spiediens. Līdzīgi no elektriskā viedokļa, jo lielāks lādiņš, jo augstāks ir spriegums.

Sāksim iztukšot ūdeni, spiediens samazināsies. Tie. Uzlādes līmenis pazeminās - spriegums samazinās. Šo parādību var novērot lukturī; spuldze kļūst blāvāka, kad baterijas izlādējas. Lūdzu, ņemiet vērā, ka jo zemāks ir ūdens spiediens (spriegums), jo mazāka ir ūdens plūsma (strāva).

Elektrība

Elektrība ir fizisks process, kurā notiek lādētu daļiņu virzīta kustība elektromagnētiskā lauka ietekmē no viena slēgtas elektriskās ķēdes pola uz otru. Lādiņus nesošās daļiņas var ietvert elektronus, protonus, jonus un caurumus. Bez slēgtas ķēdes strāva nav iespējama. Daļiņas, kas spēj transportēt elektriskie lādiņi neeksistē visās vielās, sauc tās, kurās tās pastāv diriģenti Un pusvadītāji. Un vielas, kurās šādu daļiņu nav - dielektriķi.

Pašreizējā vienība - Ampere (A). Formulās un aprēķinos strāvas stiprumu norāda ar burtu es . 1 ampēra strāva rodas, kad 1 kulona (6,241·10 18 elektronu) lādiņš 1 sekundē iziet cauri elektriskās ķēdes punktam.

Apskatīsim vēlreiz mūsu ūdens un elektroenerģijas analoģiju. Tikai tagad ņemsim divas tvertnes un piepildīsim tās ar vienādu daudzumu ūdens. Atšķirība starp tvertnēm ir izplūdes caurules diametrs.

Atveram krānus un pārliecināsimies, ka ūdens plūsma no kreisās tvertnes ir lielāka (caurules diametrs ir lielāks) nekā no labās puses. Šī pieredze ir skaidrs pierādījums plūsmas ātruma atkarībai no caurules diametra. Tagad mēģināsim izlīdzināt abas plūsmas. Lai to izdarītu, pievienojiet ūdeni (uzlādējiet) labajā tvertnē. Tas radīs lielāku spiedienu (spriegumu) un palielinās plūsmas ātrumu (strāvu). Elektriskajā ķēdē tiek atskaņots caurules diametrs pretestība.

Veiktie eksperimenti skaidri parāda attiecības starp spriegums, elektrošoks Un pretestība. Par pretestību mēs runāsim nedaudz vēlāk, bet tagad vēl daži vārdi par elektriskās strāvas īpašībām.

Ja spriegums nemaina savu polaritāti, plus uz mīnus, un strāva plūst vienā virzienā, tad tas ir D.C. un attiecīgi pastāvīgs spiediens. Ja sprieguma avots maina savu polaritāti un strāva vispirms plūst vienā virzienā, tad otrā, tas jau ir maiņstrāva Un Maiņstrāvas spriegums . Maksimālās un minimālās vērtības (grafikā norādītas kā Io ) - Šis amplitūda vai maksimālās strāvas vērtības. Mājas rozetēs spriegums maina savu polaritāti 50 reizes sekundē, t.i. strāva svārstās šurpu turpu, izrādās, ka šo svārstību frekvence ir 50 herci jeb īsumā 50 Hz. Dažās valstīs, piemēram, ASV, frekvence ir 60 Hz.

Pretestība

Elektriskā pretestība– fizikāls lielums, kas nosaka vadītāja īpašību kavēt (pretoties) strāvas pārejai. Pretestības vienība - Ohm(apzīmēts Ohm vai grieķu burts omega Ω ). Formulās un aprēķinos pretestību norāda ar burtu R . Vadītāja pretestība ir 1 oms, uz kura poliem tiek pielikts 1 V spriegums un plūst 1 A strāva.

Vadītāji strāvu vada atšķirīgi. Viņu vadītspēja atkarīgs, pirmkārt, no vadītāja materiāla, kā arī no šķērsgriezuma un garuma. Jo lielāks šķērsgriezums, jo lielāka vadītspēja, bet jo garāks garums, jo zemāka vadītspēja. Pretestība ir apgriezts vadītspējas jēdziens.

Izmantojot santehnikas modeli kā piemēru, pretestību var attēlot kā caurules diametru. Jo mazāks tas ir, jo sliktāka vadītspēja un lielāka pretestība.

Vadītāja pretestība izpaužas, piemēram, vadītāja apsildē, kad caur to plūst strāva. Turklāt, jo lielāka ir strāva un mazāks vadītāja šķērsgriezums, jo spēcīgāka ir apkure.

Jauda

Elektroenerģija ir fizisks lielums, kas nosaka elektroenerģijas konversijas ātrumu. Piemēram, jūs ne reizi vien esat dzirdējuši: "spuldzītei ir tik daudz vatu." Tā ir spuldzes patērētā jauda laika vienībā darbības laikā, t.i. pārvēršot viena veida enerģiju citā ar noteiktu ātrumu.

Elektroenerģijas avotus, piemēram, ģeneratorus, arī raksturo jauda, ​​bet tie jau ir saražoti laika vienībā.

Spēka bloks - Vats(apzīmēts W vai W). Formulās un aprēķinos jaudu norāda ar burtu P . Maiņstrāvas ķēdēm tiek lietots termins Pilna jauda, vienība - Voltu ampēri (VA vai V·A), apzīmē ar burtu S .

Un visbeidzot par Elektriskā ķēde. Šī ķēde ir noteikts elektrisko komponentu komplekts, kas spēj vadīt elektrisko strāvu un ir attiecīgi savstarpēji savienots.

Tas, ko mēs redzam šajā attēlā, ir pamata elektriskā ierīce (zibspuldze). Zem sprieguma U(B) elektroenerģijas avots (baterijas) caur vadītājiem un citām sastāvdaļām ar dažādu pretestību 4,59 (237 balsis)

Sākumā apskatīsim jautājumu par to, kā savulaik pētnieki saprata daudzumu, ko sauc par " strāvas pretestība" Apskatot elektrostatikas pamatus, jau tika skarti elektrovadītspējas jautājumi, tostarp tas, ka dažādām vielām ir atšķirīga vadītspēja (spēja pārvadīt brīvi lādētas daļiņas). Piemēram, metāliem ir raksturīga laba vadītspēja (tāpēc tos sauc par vadītājiem), savukārt plastmasai un kokam raksturīga slikta vadītspēja (dielektriķi vai nevadītāji). Šādas atšķirības ir saistītas ar dažādu vielu molekulārās struktūras īpatnībām.

Visefektīvākais darbs dažādu vielu vadītspējas izpētē bija Georga Oma (1789-1854) veiktie eksperimenti (1. att.).

Oma darba būtība bija šāda. Zinātnieks izmantoja elektriskā shēma, kas sastāv no pašreizējais avots, diriģents, kā arī īpaša ierīce izsekošanai strāvas stiprums. Mainot ķēdes vadītājus, Ohm izsekoja šādu shēmu: strāva ķēdē palielinājās, palielinoties spriegumam. Nākamais Oma atklājums bija tāds, ka, nomainot vadītājus, arī strāvas stipruma pieauguma pakāpe mainījās, palielinoties spriegumam. Šādas atkarības piemērs ir parādīts 2. attēlā.

X ass parāda spriegumu un Y ass rāda strāvas stiprums. Diagrammā ir parādītas divas taisnas līnijas, kas parāda dažādus strāvas pieauguma ātrumus, palielinoties spriegumam, atkarībā no ķēdē iekļautā vadītāja.

Oma pētījuma rezultāts bija šāds secinājums: "Dažādiem vadītājiem ir dažādas vadītspējas īpašības", kā rezultātā parādījās koncepcija strāvas pretestība.

Strāvas elektriskā pretestība.

Elektriskā pretestība ir fizikāls lielums, kas raksturo vadītāja spēju ietekmēt elektrība plūstot diriģentā.

• Daudzuma apzīmējums: R
• Mērvienība: Ohm

Veicot eksperimentus ar vadītājiem, tika noskaidrots, ka attiecības starp strāvas stiprums un spriegums elektriskajā ķēdē ir atkarīgs arī no izmantotā vadītāja izmēra, nevis tikai no vielas. Par vadītāju izmēru ietekmi sīkāk tiks runāts atsevišķā nodarbībā.

Kas izraisa tā parādīšanos? strāvas pretestība? Brīvo elektronu kustības laikā notiek pastāvīga mijiedarbība starp kristāla režģa struktūrā iekļautajiem joniem un elektroniem. Šīs mijiedarbības rezultātā elektronu kustība palēninās (faktiski elektronu sadursmes dēļ ar atomiem - kristāla režģa mezgliem), kā rezultātā rodas strāvas pretestība.

Vēl viens fiziskais lielums ir saistīts arī ar elektrisko pretestību - strāvas vadītspēja, pretestības reciproks.

Strāvas pretestības formulas.

Apskatīsim attiecības starp pēdējās nodarbībās pētītajiem daudzumiem. Kā tika teikts, palielinoties spriegumam, spriegums ķēdē palielinās un strāvas stiprums, šie daudzumi ir proporcionāli: I~U

Vadītāja pretestības palielināšanās noved pie strāvas stipruma samazināšanās ķēdē, tāpēc šie lielumi ir apgriezti proporcionāli viens otram: I~1/R

Pētījuma rezultātā tika atklāts šāds modelis: R=U/I

Mēs plānojam vienības saņemšanu strāvas pretestība: 1 omi = 1 V/1 A

Tādējādi 1 omi ir strāvas pretestība, pie kuras strāva vadītājā ir 1 A, un spriegums vadītāja galos ir 1 V.

Patiesībā strāvas pretestība 1 oms ir pārāk mazs, un praksē tiek izmantoti vadītāji, kuriem ir raksturīga lielāka pretestība (1 KOhm, 1 MOhm utt.).

Strāva un spriegums ir savstarpēji saistīti lielumi, kas viens otru ietekmē. Par to sīkāk tiks runāts nākamajā nodarbībā.

Starp citiem rādītājiem, kas raksturo elektriskā ķēde, diriģents, ir vērts izcelt elektrisko pretestību. Tas nosaka materiāla atomu spēju novērst elektronu virzītu pāreju. Palīdzību šīs vērtības noteikšanā var sniegt gan specializēta ierīce – ommetrs, gan matemātiski aprēķini, kas balstīti uz zināšanām par daudzumu un materiāla fizikālo īpašību attiecībām. Indikatoru mēra omi (Ohm), apzīmēti ar simbolu R.

Oma likums – matemātiska pieeja pretestības noteikšanai

Georga Oma izveidotās attiecības nosaka attiecības starp spriegumu, strāvu, pretestību, pamatojoties uz jēdzienu matemātiskajām attiecībām. Lineārās attiecības derīgums - R = U / I (sprieguma un strāvas attiecība) - netiek atzīmēts visos gadījumos.
Mērvienība [R] = B/A = omi. 1 oms ir materiāla pretestība, caur kuru plūst 1 ampēra strāva pie 1 volta sprieguma.

Empīriskā formula pretestības aprēķināšanai

Objektīvi dati par materiāla vadītspēju izriet no tā fizikālajām īpašībām, kas nosaka gan paša īpašības, gan reakciju uz ārējām ietekmēm. Pamatojoties uz to, vadītspēja ir atkarīga no:

• Izmērs.
• Ģeometrija.
• Temperatūras.

Vadoša materiāla atomi saduras ar virziena elektroniem, neļaujot tiem virzīties uz priekšu. Augstā pēdējo koncentrācijā atomi nespēj tiem pretoties, un vadītspēja izrādās augsta. Lielas pretestības vērtības ir raksturīgas dielektriķiem, kuriem ir praktiski nulle vadītspēja.

Viens no katra vadītāja noteicošajiem raksturlielumiem ir tā pretestība - ρ. Tas nosaka pretestības atkarību no vadītāja materiāla un ārējām ietekmēm. Šī ir fiksēta (viena materiāla ietvaros) vērtība, kas atspoguļo šādu izmēru vadītāju datus - garums 1 m (ℓ), šķērsgriezuma laukums 1 kv.m. Tāpēc attiecību starp šiem lielumiem izsaka ar attiecību: R = ρ* ℓ/S:

• Materiāla vadītspēja samazinās, palielinoties tā garumam.
• Vadītāja šķērsgriezuma laukuma palielināšanās nozīmē tā pretestības samazināšanos. Šis modelis ir saistīts ar elektronu blīvuma samazināšanos, un līdz ar to materiāla daļiņu saskare ar tām kļūst retāka.
• Materiāla temperatūras paaugstināšanās stimulē pretestības pieaugumu, savukārt temperatūras pazemināšanās izraisa tās samazināšanos.

Šķērsgriezuma laukumu ieteicams aprēķināt pēc formulas S = πd 2 / 4. Garuma noteikšanai palīdzēs mērlente.

Attiecības ar varu (P)

Pamatojoties uz Oma likuma formulu, U = I*R un P = I*U. Tāpēc P = I 2 *R un P = U 2 /R.
Zinot strāvas un jaudas lielumu, pretestību var noteikt šādi: R = P/I 2.
Zinot spriegumu un jaudu, pretestību var viegli aprēķināt, izmantojot formulu: R = U 2 /P.

Materiāla pretestību un citu saistīto īpašību vērtības var iegūt, izmantojot īpašus mērinstrumenti vai pamatojoties uz noteiktiem matemātikas likumiem.