7 цахилгаан эсэргүүцэл. Цахилгаан эсэргүүцэл гэж юу вэ? Резисторын цуваа ба зэрэгцээ холболт

Цахилгаан эсэргүүцэл ба дамжуулалтын тухай ойлголт

Урсдаг аливаа бие цахилгаан, түүнд зарим нэг эсэргүүцэл санал болгодог.Цахилгаан гүйдэл дамжин өнгөрөхөөс сэргийлдэг дамжуулагч материалын шинж чанарыг цахилгаан эсэргүүцэл гэж нэрлэдэг.

Цахим онол нь металл дамжуулагчийн цахилгаан эсэргүүцлийн мөн чанарыг тайлбарладаг. Чөлөөт электронууд дамжуулагчийн дагуу хөдөлж байхдаа атом болон бусад электронуудтай тоо томшгүй олон удаа таарч, тэдэнтэй харилцан үйлчлэлцэхдээ эрчим хүчнийхээ тодорхой хэсгийг алддаг. Электронууд хөдөлгөөнийхөө эсрэг нэг төрлийн эсэргүүцлийг мэдэрдэг. Өөр өөр атомын бүтэцтэй өөр өөр металл дамжуулагч нь цахилгаан гүйдэлд өөр өөр эсэргүүцэл үзүүлдэг.

Үүнтэй ижил зүйл нь цахилгаан гүйдэл дамжих шингэн дамжуулагч ба хийн эсэргүүцлийг тайлбарладаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр бодисууд нь электронууд биш, харин хөдөлгөөний явцад эсэргүүцэлтэй тулгардаг молекулуудын цэнэгтэй хэсгүүд гэдгийг мартаж болохгүй.

Эсэргүүцлийг латин R эсвэл r үсгээр тэмдэглэнэ.

Цахилгаан эсэргүүцлийн нэгж нь ом юм.

Ом нь 0 ° C температурт 1 мм2 хөндлөн огтлолтой 106.3 см өндөртэй мөнгөн усны баганын эсэргүүцэл юм.

Жишээлбэл, дамжуулагчийн цахилгаан эсэргүүцэл 4 Ом бол үүнийг дараах байдлаар бичнэ: R = 4 Ом эсвэл r = 4 Ом.

Их хэмжээний эсэргүүцлийг хэмжихийн тулд мегаом хэмээх нэгжийг ашигладаг.

Нэг мегаом нь нэг сая омтой тэнцэнэ.

Дамжуулагчийн эсэргүүцэл их байх тусам цахилгаан гүйдлийг муу дамжуулдаг бөгөөд эсрэгээр дамжуулагчийн эсэргүүцэл бага байх тусам цахилгаан гүйдэл энэ дамжуулагчаар дамжин өнгөрөхөд хялбар байдаг.

Тиймээс дамжуулагчийг тодорхойлохын тулд (цахилгаан гүйдэл дамжин өнгөрөх үүднээс) зөвхөн түүний эсэргүүцлийг төдийгүй эсэргүүцлийн эсрэг хариу үйлдэл ба дамжуулагчийг авч үзэх боломжтой.

Цахилгаан дамжуулах чанарЭнэ нь материалын цахилгаан гүйдлийг өөрөө дамжуулах чадвар юм.

Дамжуулах чадвар нь эсэргүүцлийн эсрэг байдаг тул 1/R-ээр илэрхийлэгдэх ба дамжуулах чанарыг Латин g үсгээр тэмдэглэнэ.

Цахилгаан эсэргүүцлийн утгад дамжуулагч материал, түүний хэмжээс, орчны температурын нөлөө

Төрөл бүрийн дамжуулагчийн эсэргүүцэл нь тэдгээрийн хийсэн материалаас хамаарна. Төрөл бүрийн материалын цахилгаан эсэргүүцлийг тодорхойлохын тулд эсэргүүцэл гэж нэрлэгддэг ойлголтыг нэвтрүүлсэн.

Эсэргүүцэлнь 1 м урттай, 1 мм2 хөндлөн огтлолтой дамжуулагчийн эсэргүүцэл юм. Эсэргүүцлийг Грек цагаан толгойн p үсгээр тэмдэглэдэг. Дамжуулагчийг хийсэн материал бүр өөрийн гэсэн эсэргүүцэлтэй байдаг.

Жишээлбэл, зэсийн эсэргүүцэл нь 0.017, өөрөөр хэлбэл 1 м урт, 1 мм2 хөндлөн огтлолтой зэс дамжуулагч нь 0.017 ом эсэргүүцэлтэй байдаг. Хөнгөн цагааны эсэргүүцэл 0.03, төмрийн эсэргүүцэл 0.12, константаны эсэргүүцэл 0.48, никромын эсэргүүцэл 1-1.1 байна.

Дамжуулагчийн эсэргүүцэл нь түүний урттай шууд пропорциональ байдаг, өөрөөр хэлбэл дамжуулагч нь урт байх тусам түүний цахилгаан эсэргүүцэл их байдаг.

Дамжуулагчийн эсэргүүцэл нь түүний хөндлөн огтлолын талбайтай урвуу хамааралтай, өөрөөр хэлбэл дамжуулагч зузаан байх тусам түүний эсэргүүцэл бага, харин эсрэгээр дамжуулагч нимгэн байх тусам түүний эсэргүүцэл их болно.

Энэ харилцааг илүү сайн ойлгохын тулд нэг хос судас нь нимгэн холбогч хоолойтой, нөгөө нь зузаантай байдаг хоёр хос судсыг төсөөлөөд үз дээ. Савны аль нэгийг (хос бүрийг) усаар дүүргэх үед түүнийг зузаан хоолойгоор дамжуулан нөгөө саванд шилжүүлэх нь нимгэн хоолойгоор дамжин өнгөрөхөөс хамаагүй хурдан явагдах нь тодорхой байна, өөрөөр хэлбэл зузаан хоолой нь урсгалд бага эсэргүүцэлтэй байх болно. усны. Үүний нэгэн адил цахилгаан гүйдэл нь нимгэн дамжуулагчаас илүү зузаан дамжуулагчаар дамжих нь илүү хялбар байдаг, өөрөөр хэлбэл эхнийх нь хоёр дахьтай харьцуулахад бага эсэргүүцэлтэй байдаг.

Дамжуулагчийн цахилгаан эсэргүүцэл нь дамжуулагчийг хийсэн материалын эсэргүүцлийг дамжуулагчийн уртаар үржүүлж, дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын талбайд хуваасантай тэнцүү байна.:

R = pl/S,

Хаана - R - дамжуулагчийн эсэргүүцэл, ом, l - дамжуулагчийн урт м, S - дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын талбай, мм 2.

Дугуй дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын талбайтомъёогоор тооцоолно:

S = Pi x d 2/4

Пи хаана байна - 3.14-тэй тэнцүү тогтмол утга; d нь дамжуулагчийн диаметр.

Дамжуулагчийн уртыг ингэж тодорхойлно.

l = S R / p,

Хэрэв томьёонд орсон бусад хэмжигдэхүүнүүд мэдэгдэж байгаа бол энэ томъёо нь дамжуулагчийн урт, түүний хөндлөн огтлол ба эсэргүүцлийг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Хэрэв дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын талбайг тодорхойлох шаардлагатай бол томъёо нь дараах хэлбэртэй байна.

S = p l / R

Ижил томьёог хувиргаж, p-тэй холбоотой тэгш байдлыг шийдэж, дамжуулагчийн эсэргүүцлийг олно.

Р = R S / л

Сүүлчийн томъёог дамжуулагчийн эсэргүүцэл ба хэмжээс нь мэдэгдэж байгаа боловч материал нь тодорхойгүй, үүнээс гадна тодорхойлоход хэцүү тохиолдолд ашиглах ёстой. Гадаад төрх. Үүнийг хийхийн тулд та дамжуулагчийн эсэргүүцлийг тодорхойлж, хүснэгтийг ашиглан ийм эсэргүүцэлтэй материалыг олох хэрэгтэй.

Дамжуулагчийн эсэргүүцэлд нөлөөлдөг өөр нэг шалтгаан бол температур юм.

Температур нэмэгдэх тусам металл дамжуулагчийн эсэргүүцэл нэмэгдэж, температур буурах тусам буурдаг болохыг тогтоожээ. Энэхүү цэвэр металл дамжуулагчийн эсэргүүцлийн өсөлт, бууралт нь бараг ижил бөгөөд 1 ° C-д дунджаар 0.4% байна. Шингэн дамжуулагч ба нүүрстөрөгчийн эсэргүүцэл температур нэмэгдэх тусам буурдаг.

Бодисын бүтцийн электрон онол нь температур нэмэгдэхийн хэрээр металл дамжуулагчийн эсэргүүцэл нэмэгддэг талаар дараах тайлбарыг өгдөг. Халах үед дамжуулагч нь дулааны энергийг хүлээн авдаг бөгөөд энэ нь бодисын бүх атомуудад зайлшгүй дамждаг бөгөөд үүний үр дүнд тэдгээрийн хөдөлгөөний эрч хүч нэмэгддэг. Атомуудын хөдөлгөөн ихсэх нь чөлөөт электронуудын чиглэлийн хөдөлгөөнд илүү их эсэргүүцэл үүсгэдэг тул дамжуулагчийн эсэргүүцэл нэмэгддэг. Температур буурах тусам электронуудын чиглэлтэй хөдөлгөөнд илүү сайн нөхцөл бий болж, дамжуулагчийн эсэргүүцэл буурдаг. Энэ нь сонирхолтой үзэгдлийг тайлбарлаж байна - металлын хэт дамжуулалт.

Хэт дамжуулалт, өөрөөр хэлбэл металлын эсэргүүцэл тэг болж буурах нь асар их сөрөг температурт тохиолддог - 273 ° C, үнэмлэхүй тэг гэж нэрлэдэг. Үнэмлэхүй тэг температурт металлын атомууд электронуудын хөдөлгөөнд огт саад учруулахгүйгээр байрандаа хөлддөг мэт санагддаг.

Цахилгаан эсэргүүцэл- цахилгаан гүйдэл дамжуулахаас сэргийлж дамжуулагчийн шинж чанарыг тодорхойлдог физик хэмжигдэхүүн бөгөөд дамжуулагчийн төгсгөлийн хүчдэлийг түүгээр урсах гүйдлийн хүч чадалтай харьцуулсан харьцаатай тэнцүү байна.

Хувьсах гүйдлийн хэлхээ ба хувьсах цахилгаан соронзон орны эсэргүүцлийг эсэргүүцлийн эсэргүүцэл ба шинж чанарын эсэргүүцэл гэсэн ойлголтоор тодорхойлдог. Эсэргүүцэл (резистор) нь цахилгаан хэлхээнд идэвхтэй эсэргүүцлийг нэвтрүүлэх зориулалттай радио бүрэлдэхүүн хэсэг гэж нэрлэгддэг.

Эсэргүүцлийг (ихэвчлэн R эсвэл r үсгээр тэмдэглэдэг) тодорхой хязгаарт өгөгдсөн дамжуулагчийн тогтмол утга гэж үздэг; гэж тооцож болно

Нэвтэрхий толь бичиг YouTube

1 / 5

✪ 8 анги - 129. Цахилгаан гүйдлийн ажил ба хүч

✪ Хичээл 358. Хувьсах гүйдлийн хэлхээний идэвхтэй эсэргүүцэл. Гүйдэл ба хүчдэлийн RMS утга

✪ Хичээл 305. Хагас дамжуулагч дахь цахилгаан гүйдэл. Дотоод ба хольцын дамжуулалт.

✪ Хичээл 296. Металлын эсэргүүцлийн температурын хамаарал. Хэт дамжуулалт

✪ 8 анги - 110. Цахилгаан хэлхээ ба түүний эд анги

Хадмал орчуулга

Хэмжээ ба нэгж

• стат (SGSE болон Гауссын системд 1 statΩ = (10 9 −2) /см = 898,755,178,736.818 Ом (яг) ≈ 8.98755·10 11 Ом, 1 статвольт хүчдэлийн дор 1 статамын гүйдэл урсах дамжуулагчийн эсэргүүцэлтэй тэнцүү);
• abom (SGSM-д 1 abΩ = 1·10 −9 Ом = 1 наноом, 1 абвольт хүчдэлийн дор 1 абампийн гүйдэл урсах дамжуулагчийн эсэргүүцэлтэй тэнцүү).

SGSE ба Гауссын систем дэх эсэргүүцлийн хэмжээ нь тэнцүү байна TL−1 (энэ нь урвуу хурдны хэмжээстэй давхцаж байна, с/см), SGSM-д - LT−1 (өөрөөр хэлбэл хурдны хэмжээстэй давхцаж байна, см/с).

Эсэргүүцэлтэй холбоотой харилцан хэмжигдэхүүн нь цахилгаан дамжуулах чанар бөгөөд хэмжих нэгж нь SI системд siemens (1 Sm = 1 Ом -1), SGSE (болон Гауссын) системд staticsiemens, SGSM-д - absiemens юм.

Үзэгдлийн физик

Металлын өндөр цахилгаан дамжуулах чанар нь тэдгээрт агуулагддагтай холбоотой юм олон тооныОдоогийн тээвэрлэгчид - дамжуулагч электронууд, тодорхой атомд хамааралгүй металлын атомуудын валентын электронуудаас үүсдэг. Метал дахь цахилгаан гүйдэл нь гадаад цахилгаан орны нөлөөн дор үүсдэг бөгөөд энэ нь электронуудын дараалсан хөдөлгөөнийг үүсгэдэг. Талбайн нөлөөн дор хөдөлж буй электронууд нь ионы торны нэгэн төрлийн бус байдал (бохирдол, торны согог, түүнчлэн ионы дулааны чичиргээтэй холбоотой үечилсэн бүтцийн зөрчил) дээр тархдаг. Энэ тохиолдолд электронууд эрч хүчээ алдаж, хөдөлгөөний энерги нь болор торны дотоод энерги болж хувирдаг бөгөөд энэ нь цахилгаан гүйдэл дамжин өнгөрөх үед дамжуулагчийг халаахад хүргэдэг.

Тусгай эсэргүүцэл гэдэг нь нэгж урт ба нэгж хөндлөн огтлолын талбай бүхий нэгэн төрлийн цилиндр дамжуулагчийн эсэргүүцэлтэй тоогоор тэнцүү скаляр физик хэмжигдэхүүн юм.

Температур буурах тусам металлын эсэргүүцэл буурдаг; Хэд хэдэн келвиний зэрэглэлийн температурт ихэнх металл ба хайлшийн эсэргүүцэл нь тэгтэй тэнцүү байх хандлагатай байдаг (хэт дамжуулалтын нөлөө). Харин эсрэгээр, хагас дамжуулагч ба тусгаарлагчийн эсэргүүцэл температур буурах үед (тодорхой хязгаарт) нэмэгддэг. Дамжуулагч/хагас дамжуулагчаар урсах гүйдэл/хүчдэл ихсэх тусам эсэргүүцэл өөрчлөгддөг.

Эсэргүүцлийн материал, дамжуулагчийн урт, хөндлөн огтлолын хэмжээ зэргээс хамаарал

Металлын хувьд хөдөлгөөнт цэнэглэгч нь чөлөөт электронууд юм. Эмх замбараагүй хөдөлгөөндөө тэд хийн молекулууд шиг ажилладаг гэж бид таамаглаж болно. Тиймээс сонгодог физикт метал дахь чөлөөт электронуудыг электрон хий гэж нэрлэдэг бөгөөд эхний ойролцоолсноор идеал хийн тухай тогтоосон хуулиуд тэдгээрт үйлчилдэг гэж үздэг.

Электрон хийн нягт ба болор торны бүтэц нь металлын төрлөөс хамаарна. Тиймээс дамжуулагчийн эсэргүүцэл нь түүний бодисын төрлөөс хамаарах ёстой. Үүнээс гадна энэ нь дамжуулагчийн урт, түүний хөндлөн огтлолын талбай, температураас хамаарна.

Дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын эсэргүүцэлд үзүүлэх нөлөөг хөндлөн огтлол багасах тусам ижил гүйдлийн хүч чадалтай дамжуулагч дахь электронуудын урсгал нягт болж, улмаар электронуудын бөөмстэй харилцан үйлчлэлцдэгтэй холбон тайлбарладаг. дамжуулагч дахь бодис илүү хүчтэй болдог.

Цахилгаан эрчим хүчний талаар анхан шатны мэдлэггүй бол цахилгаан хэрэгсэл хэрхэн ажилладаг, яагаад ажилладаг, яагаад үүнийг ажиллуулахын тулд зурагтыг залгах хэрэгтэй, харанхуйд гэрэлтэхийн тулд гар чийдэн яагаад зөвхөн жижиг зай хэрэгтэй болохыг төсөөлөхөд хэцүү байдаг. .

Тиймээс бид бүх зүйлийг дарааллаар нь ойлгох болно.

Цахилгаан

Цахилгаанцахилгаан цэнэгийн оршихуй, харилцан үйлчлэл, хөдөлгөөнийг баталгаажуулдаг байгалийн үзэгдэл юм. Цахилгаан эрчим хүчийг МЭӨ 7-р зуунд анх нээсэн. Грекийн гүн ухаантан Фалес. Хувны ширхэгийг ноосонд түрхвэл хөнгөн зүйлсийг өөртөө татаж эхэлдэг гэдгийг Фалес анзаарчээ. Эртний Грек хэлээр хув нь электрон юм.

Би Фалесыг сууж, хувин дээр нь зүсэм үрж (энэ бол эртний Грекчүүдийн ноосон гадуур хувцас) сууж байгаагаар төсөөлж байна, тэгээд тэр үс, утас, өд, цаасны үлдэгдэл татагдахыг гайхсан харцаар харж байна. хув руу.

Энэ үзэгдлийг гэж нэрлэдэг статик цахилгаан. Та энэ туршлагыг давтаж болно. Үүнийг хийхийн тулд ердийн хуванцар захирагчийг ноосон даавуугаар сайтар арчиж, жижиг цаасан дээр авчирна.

Үүнийг тэмдэглэх нь зүйтэй урт хугацаандэнэ үзэгдлийг судлаагүй байна. Зөвхөн 1600 онд Английн байгаль судлаач Уильям Гилберт "Соронзон, соронзон бие ба агуу соронз - Дэлхий дээр" эссэдээ цахилгаан гэсэн нэр томъёог нэвтрүүлсэн. Тэрээр бүтээлдээ цахилгаанжуулсан объектуудтай хийсэн туршилтуудаа тайлбарлаж, бусад бодисууд цахилгаанжиж болохыг тогтоожээ.

Дараа нь гурван зууны турш дэлхийн хамгийн дэвшилтэт эрдэмтэд цахилгаан эрчим хүчийг судалж, практик ном бичиж, хууль тогтоомжийг боловсруулж, цахилгаан машин зохион бүтээж, зөвхөн 1897 онд Жозеф Томсон цахилгаан эрчим хүчний анхны материал зөөгч болох электроныг нээсэн. боломжтой бодисууд.

Электрон– энэ бол энгийн бөөмс бөгөөд ойролцоогоор тэнцүү сөрөг цэнэгтэй -1.602·10 -19 Cl (зүүлт). Томилогдсон дэсвэл e -.

Хүчдэл

Цэнэглэсэн бөөмсийг нэг туйлаас нөгөө туйл руу шилжүүлэхийн тулд туйлуудын хооронд үүсгэх шаардлагатай боломжит зөрүүэсвэл - Хүчдэл. Хүчдэлийн нэгж - Вольт (INэсвэл В). Томъёо, тооцоололд хүчдэлийг үсгээр тэмдэглэнэ В . 1 В хүчдэл авахын тулд 1 Ж (Жоуль) ажил хийхдээ туйлуудын хооронд 1 С цэнэгийг шилжүүлэх шаардлагатай.

Тодорхой болгохын тулд тодорхой өндөрт байрлах усны савыг төсөөлөөд үз дээ. Танкнаас хоолой гарч ирдэг. Байгалийн даралтын дор ус нь хоолойгоор дамжин савнаас гардаг. Ус гэдэгтэй санал нийлэе цахилгаан цэнэг, усны баганын өндөр (даралт) байна хүчдэл, мөн усны урсгалын хурд нь байна цахилгаан.

Тиймээс саванд ус их байх тусам даралт ихсэх болно. Үүнтэй адилаар цахилгааны үүднээс авч үзвэл цэнэг их байх тусам хүчдэл өндөр болно.

Усыг шавхаж эхэлье, даралт буурах болно. Тэдгээр. Цэнэглэх түвшин буурдаг - хүчдэл буурдаг. Энэ үзэгдлийг гар чийдэн дээр ажиглаж болно, батерейг цэнэглэх үед чийдэн нь бүдгэрч байна. Усны даралт (хүчдэл) бага байх тусам усны урсгал (гүйдэл) бага байх болно гэдгийг анхаарна уу.

Цахилгаан

ЦахилгаанБитүү цахилгаан хэлхээний нэг туйлаас нөгөө туйл руу цахилгаан соронзон орны нөлөөгөөр цэнэглэгдсэн бөөмсийг чиглүүлэх физик үйл явц юм. Цэнэг зөөгч бөөмс нь электрон, протон, ион, нүхийг багтааж болно. Хаалттай хэлхээгүй бол гүйдэл хийх боломжгүй. тээвэрлэх чадвартай тоосонцор цахилгаан цэнэгбүх бодист байдаггүй, тэдгээр нь оршдогийг нь нэрлэдэг дамжуулагчидТэгээд хагас дамжуулагч. Мөн ийм тоосонцор байхгүй бодисууд - диэлектрик.

Одоогийн нэгж - Ампер (А). Томъёо, тооцоололд одоогийн хүчийг үсгээр зааж өгсөн болно I . Цахилгаан хэлхээний нэг цэгээр 1 секундын дотор 1 Кулон (6.241·10 18 электрон) цэнэг өнгөрөхөд 1 Амперийн гүйдэл үүснэ.

Ус-цахилгаан зүйрлэлээ дахин харцгаая. Одоо л хоёр сав аваад ижил хэмжээний усаар дүүргэцгээе. Танкны хоорондох ялгаа нь гаралтын хоолойн диаметр юм.

Цоргонуудыг онгойлгож, зүүн савнаас гарах усны урсгал баруун талаас илүү их (хоолойн голч нь том) байгаа эсэхийг шалгацгаая. Энэ туршлага нь урсгалын хурд нь хоолойн диаметрээс хамааралтай байдгийн тод нотолгоо юм. Одоо хоёр урсгалыг тэнцүүлэхийг хичээцгээе. Үүнийг хийхийн тулд зөв саванд ус (цэнэг) нэмнэ. Энэ нь илүү их даралт (хүчдэл) өгч, урсгалын хурдыг (гүйдэл) нэмэгдүүлнэ. Цахилгаан хэлхээнд хоолойн диаметрийг тоглодог эсэргүүцэл.

Гүйцэтгэсэн туршилтууд хоорондын хамаарлыг тодорхой харуулж байна хүчдэл, цахилгаан цохихТэгээд эсэргүүцэл. Бид эсэргүүцлийн талаар бага зэрэг дараа ярих болно, гэхдээ одоо цахилгаан гүйдлийн шинж чанаруудын талаар хэдэн үг хэлье.

Хэрэв хүчдэл нь туйлшралаа өөрчлөхгүй, нэмэх хасах ба гүйдэл нэг чиглэлд урсдаг бол энэ нь Д.С. мөн үүний дагуу тогтмол даралт. Хэрэв хүчдэлийн эх үүсвэр туйлшралаа өөрчилж, гүйдэл эхлээд нэг чиглэлд, дараа нь нөгөө чиглэлд урсдаг бол энэ нь аль хэдийн байна. Хувьсах гүйдлийнТэгээд Хувьсах гүйдлийн хүчдэл . Хамгийн их ба хамгийн бага утгууд (график дээр дараах байдлаар харуулав Io ) - Энэ далайцэсвэл гүйдлийн оргил утгууд. Гэрийн залгууруудад хүчдэл нь секундэд 50 удаа туйлшралыг өөрчилдөг, өөрөөр хэлбэл. гүйдэл нь энд тэнд хэлбэлздэг бөгөөд эдгээр хэлбэлзлийн давтамж нь 50 Герц буюу товчоор 50 Гц байдаг. Зарим оронд, жишээ нь АНУ-д давтамж нь 60 Гц байдаг.

Эсэргүүцэл

Цахилгаан эсэргүүцэл– гүйдэл дамжуулахад саад болох (эсэргүүцэх) дамжуулагчийн шинж чанарыг тодорхойлдог физик хэмжигдэхүүн. Эсэргүүцлийн нэгж - Ом(тэмдэглэсэн Омэсвэл Грекийн омега үсэг Ω ). Томъёо, тооцоололд эсэргүүцлийг үсгээр зааж өгсөн болно Р . Дамжуулагч нь туйлуудад 1 ом эсэргүүцэлтэй бөгөөд 1 В хүчдэлтэй, 1 А гүйдэл урсдаг.

Дамжуулагчид гүйдэл өөр өөр байдаг. Тэдний дамжуулах чанарюуны түрүүнд дамжуулагчийн материал, түүнчлэн хөндлөн огтлол ба уртаас хамаарна. Хөндлөн огтлолын хэмжээ их байх тусам дамжуулах чадвар өндөр байх боловч урт нь урт байх тусам дамжуулах чанар багасна. Эсэргүүцэл нь дамжуулалтын урвуу ойлголт юм.

Сантехникийн загварыг жишээ болгон ашиглан эсэргүүцлийг хоолойн диаметрээр илэрхийлж болно. Энэ нь бага байх тусам дамжуулах чанар муудаж, эсэргүүцэл өндөр байдаг.

Дамжуулагчийн эсэргүүцэл нь жишээлбэл, гүйдэл дамжин өнгөрөх үед дамжуулагчийг халаахад илэрдэг. Түүнээс гадна гүйдэл их байх тусам дамжуулагчийн хөндлөн огтлол бага байх тусам халаалт илүү хүчтэй болно.

Хүч

Цахилгаан хүчцахилгаан хувиргалтын хурдыг тодорхойлдог физик хэмжигдэхүүн юм. Жишээлбэл, та "гэрлийн чийдэн нь маш олон ватт юм" гэж нэгээс олон удаа сонссон. Энэ нь үйл ажиллагааны явцад нэгж хугацаанд гэрлийн чийдэнгийн зарцуулсан эрчим хүч, i.e. тодорхой хурдтайгаар нэг төрлийн энергийг нөгөөд хувиргах.

Генератор гэх мэт цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэрүүд нь эрчим хүчээр тодорхойлогддог боловч цаг хугацааны нэгжид аль хэдийн үүссэн байдаг.

Эрчим хүчний нэгж - Ватт(тэмдэглэсэн Вэсвэл В). Томъёо, тооцоололд хүчийг үсгээр зааж өгдөг П . Хувьсах гүйдлийн хэлхээний хувьд энэ нэр томъёог ашигладаг Бүрэн хүч, нэгж - Вольт-ампер (VAэсвэл V·A), үсгээр тэмдэглэсэн С .

Тэгээд эцэст нь тухай Цахилгаан хэлхээ. Энэ хэлхээ нь цахилгаан гүйдэл дамжуулах чадвартай цахилгаан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тодорхой багц бөгөөд тэдгээрийн дагуу хоорондоо холбогдсон байдаг.

Энэ зураг дээр бидний харж байгаа зүйл бол үндсэн цахилгаан хэрэгсэл (гар чийдэн) юм. Хүчдэл доогуур У(B) өөр өөр эсэргүүцэлтэй дамжуулагч болон бусад эд ангиудыг ашиглан цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэр (батарей) 4.59 (237 санал)

Эхлэхийн тулд судлаачид нэгэн цагт "хэмжигдэхүүн" гэж нэрлэгддэг хэмжигдэхүүнийг хэрхэн ойлгосон тухай асуултыг авч үзье. одоогийн эсэргүүцэл" Электростатикийн үндсийг авч үзэхдээ янз бүрийн бодисууд өөр өөр дамжуулалттай байдаг (чөлөөт цэнэглэгдсэн тоосонцорыг дамжуулах чадвар) гэх мэт цахилгаан дамжуулах чанарын асуудлыг аль хэдийн хөндөж байсан. Жишээлбэл, металууд нь сайн дамжуулагчтай (тийм учраас тэдгээрийг дамжуулагч гэж нэрлэдэг), хуванцар болон мод нь муу дамжуулалтаар тодорхойлогддог (диэлектрик эсвэл дамжуулагч бус). Ийм ялгаа нь янз бүрийн бодисын молекулын бүтцийн онцлогтой холбоотой байдаг.

Төрөл бүрийн бодисын цахилгаан дамжуулах чанарыг судлах хамгийн үр дүнтэй ажил бол Георг Ом (1789-1854) хийсэн туршилтууд байв (Зураг 1).

Омын ажлын мөн чанар нь дараах байдалтай байв. Эрдэмтэн ашигласан цахилгаан диаграмм, бүрдэнэ одоогийн эх үүсвэр, дамжуулагч, түүнчлэн мөрдөх тусгай төхөөрөмж гүйдлийн хүч. Хэлхээн дэх дамжуулагчийг өөрчилснөөр Ом дараах загварыг ажиглав: хэлхээний гүйдэл хүчдэл нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. Ом-ийн дараагийн нээлт бол дамжуулагчийг солих үед хүчдэл нэмэгдэхийн хэрээр гүйдлийн хүч нэмэгдэх зэрэг нь өөрчлөгддөг. Ийм хамаарлын жишээг Зураг 2-т үзүүлэв.

X тэнхлэг нь хүчдэлийг, Y тэнхлэгийг харуулна гүйдлийн хүч. График нь хэлхээнд орсон дамжуулагчаас хамааран хүчдэл нэмэгдэхийн хэрээр гүйдлийн өсөлтийн өөр өөр хурдыг харуулсан хоёр шулуун шугамыг харуулж байна.

Ом-ийн судалгааны үр дүнд "Янз бүрийн дамжуулагч нь өөр өөр дамжуулагч шинж чанартай байдаг" гэсэн дүгнэлт гарсан бөгөөд үүний үр дүнд ойлголт гарч ирэв. одоогийн эсэргүүцэл.

Гүйдлийн цахилгаан эсэргүүцэл.

Цахилгаан эсэргүүцэл гэдэг нь дамжуулагчийн нөлөөлөх чадварыг тодорхойлдог физик хэмжигдэхүүн юм цахилгаандамжуулагчаар урсаж байна.

• Тоо хэмжээ: Р
• Нэгж: Ом

Кондукторуудтай хийсэн туршилтын үр дүнд хоорондын хамаарлыг тогтоосон одоогийн хүчцахилгаан хэлхээн дэх хүчдэл нь зөвхөн бодисоос гадна ашигласан дамжуулагчийн хэмжээнээс хамаарна. Кондукторын хэмжээсийн нөлөөллийг тусдаа хичээл дээр илүү дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.

Энэ нь юунаас болж гарч ирдэг вэ? одоогийн эсэргүүцэл? Чөлөөт электронуудын хөдөлгөөний үед болор торны бүтцэд орсон ионууд болон электронуудын хооронд тогтмол харилцан үйлчлэл үүсдэг. Энэхүү харилцан үйлчлэлийн үр дүнд электронуудын хөдөлгөөн удааширч (үнэндээ электронууд атомуудтай мөргөлдсөний улмаас - болор торны зангилаанууд), үүнээс болж одоогийн эсэргүүцэл үүсдэг.

Өөр нэг физик хэмжигдэхүүн нь цахилгаан эсэргүүцэлтэй холбоотой байдаг - одоогийн дамжуулалт, эсэргүүцлийн эсрэг.

Одоогийн эсэргүүцлийн томъёо.

Сүүлийн хичээлүүдэд судлагдсан хэмжигдэхүүнүүдийн хоорондын хамаарлыг авч үзье. Дээр дурдсанчлан хүчдэл нэмэгдэх тусам хэлхээний хүчдэл нэмэгддэг одоогийн хүч, эдгээр хэмжээ нь пропорциональ байна: Би~У

Дамжуулагчийн эсэргүүцлийн өсөлт нь хэлхээний гүйдлийн хүч буурахад хүргэдэг тул эдгээр хэмжигдэхүүнүүд хоорондоо урвуу пропорциональ байна. Би~1/Р

Судалгааны үр дүнд дараахь хэв маягийг илрүүлэв. R=U/I

Бид нэгжийг хүлээн авах хуваарийг гаргадаг одоогийн эсэргүүцэл: 1Ом=1В/1А

Тиймээс 1 Ом нь дамжуулагчийн гүйдэл 1 А, дамжуулагчийн төгсгөлд хүчдэл 1 В байх гүйдлийн эсэргүүцэл юм.

Үнэндээ, одоогийн эсэргүүцэл 1 Ом нь хэтэрхий жижиг бөгөөд практикт илүү өндөр эсэргүүцэлтэй (1 KOhm, 1 MOhm гэх мэт) тодорхойлогддог дамжуулагчийг ашигладаг.

Гүйдэл ба хүчдэл нь бие биедээ нөлөөлдөг харилцан хамааралтай хэмжигдэхүүнүүд юм. Үүнийг дараагийн хичээлээр илүү дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.

Бусад үзүүлэлтүүдийн дунд цахилгаан хэлхээ, дамжуулагч, энэ нь цахилгаан эсэргүүцлийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ нь материалын атомуудын электрон дамжуулалтаас урьдчилан сэргийлэх чадварыг тодорхойлдог. Энэ утгыг тодорхойлоход тусламжийг тусгай төхөөрөмж - омметр, материалын хэмжигдэхүүн ба физик шинж чанаруудын хоорондын хамаарлын талаархи мэдлэг дээр үндэслэн математик тооцоолол хийж болно. Заагчийг R тэмдгээр тэмдэглэсэн Ом (Ом) -аар хэмждэг.

Ом-ын хууль - эсэргүүцлийг тодорхойлох математикийн арга

Георг Омын тогтоосон харилцаа нь ойлголтуудын математик харилцаанд тулгуурлан хүчдэл, гүйдэл, эсэргүүцлийн хоорондын хамаарлыг тодорхойлдог. Шугаман харилцааны хүчинтэй байдал - R = U / I (хүчдэл ба гүйдлийн харьцаа) - бүх тохиолдолд тэмдэглэгддэггүй.
Нэгж [R] = B/A = Ом. 1 Ом нь 1 вольтын хүчдэлд 1 ампер гүйдэл урсах материалын эсэргүүцэл юм.

Эсэргүүцлийг тооцоолох эмпирик томъёо

Материалын дамжуулалтын талаархи объектив өгөгдөл нь түүний физик шинж чанараас хамаардаг бөгөөд энэ нь түүний шинж чанар, гадны нөлөөнд үзүүлэх хариу урвалыг тодорхойлдог. Үүний үндсэн дээр цахилгаан дамжуулах чанар нь дараахь зүйлээс хамаарна.

• Хэмжээ.
• Геометр.
• Температурууд.

Дамжуулагч материалын атомууд чиглэлтэй электронуудтай мөргөлдөж, урагшлахаас сэргийлдэг. Сүүлчийн өндөр концентрацитай үед атомууд тэднийг эсэргүүцэх чадваргүй бөгөөд цахилгаан дамжуулах чанар өндөр болж хувирдаг. Эсэргүүцлийн том утгууд нь бараг тэг дамжуулалттай диэлектрикийн хувьд ердийн зүйл юм.

Дамжуулагч бүрийн тодорхойлогч шинж чанаруудын нэг нь түүний эсэргүүцэл юм - ρ. Энэ нь дамжуулагч материал болон гадны нөлөөллөөс эсэргүүцлийн хамаарлыг тодорхойлдог. Энэ нь тогтмол (нэг материалын доторх) утга бөгөөд дараах хэмжээсүүдийн дамжуулагчийн өгөгдлийг илэрхийлдэг - урт 1 м (ℓ), хөндлөн огтлолын талбай 1 м.кв. Иймд эдгээр хэмжигдэхүүнүүдийн хоорондын хамаарлыг R = ρ* ℓ/S харьцаагаар илэрхийлнэ.

• Материалын цахилгаан дамжуулах чанар нь урт нэмэгдэх тусам буурдаг.
• Дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын хэмжээ нэмэгдэх нь түүний эсэргүүцэл буурахад хүргэдэг. Энэ хэв маяг нь электрон нягтрал буурсантай холбоотой бөгөөд улмаар материалын бөөмсүүдтэй харьцах нь багасдаг.
• Материалын температурын өсөлт нь эсэргүүцлийн өсөлтийг өдөөдөг бол температур буурах нь түүний бууралтад хүргэдэг.

S = πd 2 / 4 томъёоны дагуу хөндлөн огтлолын талбайг тооцоолох нь зүйтэй. Уртыг тодорхойлоход соронзон хальсны хэмжүүр тусална.

Хүчтэй харилцах харилцаа (P)

Ом хуулийн томьёонд үндэслэн U = I*R ба P = I*U. Тиймээс P = I 2 *R ба P = U 2 / R.
Гүйдэл ба чадлын хэмжээг мэдсэнээр эсэргүүцлийг дараах байдлаар тодорхойлж болно: R = P/I 2.
Хүчдэл ба хүчийг мэддэг тул эсэргүүцлийг томъёогоор хялбархан тооцоолж болно: R = U 2 / P.

Материалын эсэргүүцэл болон бусад холбогдох шинж чанаруудын утгыг тусгай ашиглан олж авч болно хэмжих хэрэгсэлэсвэл тогтсон математик хуулиуд дээр үндэслэсэн.