7 elektrický odpor. Čo je elektrický odpor? Sériové a paralelné zapojenie rezistorov

Pojem elektrického odporu a vodivosti

Akékoľvek telo, ktoré preteká elektriny, kladie mu určitý odpor.Vlastnosť materiálu vodiča brániť prechodu elektrického prúdu cez neho sa nazýva elektrický odpor.

Elektronická teória týmto spôsobom vysvetľuje podstatu elektrického odporu kovových vodičov. Pri pohybe po vodiči sa voľné elektróny stretávajú na svojej ceste nespočetnekrát s atómami a inými elektrónmi a pri interakcii s nimi nevyhnutne strácajú časť svojej energie. Elektróny majú akoby odpor voči svojmu pohybu. Rôzne kovové vodiče s rôznou atómovou štruktúrou majú rôznu odolnosť voči elektrickému prúdu.

Presne to isté vysvetľuje odpor kvapalných vodičov a plynov voči prechodu elektrického prúdu. Netreba však zabúdať, že v týchto látkach nie elektróny, ale nabité častice molekúl pri svojom pohybe narážajú na odpor.

Odpor je označený latinskými písmenami R alebo r.

Ohm sa považuje za jednotku elektrického odporu.

Ohm je odpor ortuťového stĺpca vysokého 106,3 cm s prierezom 1 mm2 pri teplote 0 °C.

Ak je napríklad elektrický odpor vodiča 4 ohmy, potom sa zapíše takto: R = 4 ohmy alebo r = 4 ohmy.

Na meranie odporu veľkej hodnoty sa používa jednotka nazývaná megohm.

Jeden meg sa rovná miliónu ohmov.

Čím väčší je odpor vodiča, tým horšie vedie elektrický prúd, a naopak, čím je odpor vodiča menší, tým ľahšie elektrický prúd týmto vodičom prechádza.

Preto na charakterizáciu vodiča (z hľadiska prechodu elektrického prúdu cez neho) je možné zvážiť nielen jeho odpor, ale aj prevrátenú hodnotu odporu a nazýva sa vodivosť.

elektrická vodivosť Schopnosť materiálu prechádzať cez seba elektrický prúd sa nazýva.

Pretože vodivosť je prevrátená hodnota odporu, vyjadruje sa ako 1/R, vodivosť sa označuje latinským písmenom g.

Vplyv materiálu vodiča, jeho rozmerov a teploty okolia na hodnotu elektrického odporu

Odolnosť rôznych vodičov závisí od materiálu, z ktorého sú vyrobené. Na charakterizáciu elektrického odporu rôznych materiálov bol zavedený koncept takzvaného odporu.

Odpor je odpor vodiča s dĺžkou 1 m a plochou prierezu 1 mm2. Odpor sa označuje gréckym písmenom p. Každý materiál, z ktorého je vodič vyrobený, má svoj vlastný odpor.

Napríklad rezistivita medi je 0,017, t.j. medený vodič s dĺžkou 1 m a prierezom 1 mm2 má odpor 0,017 ohmov. Rezistivita hliníka je 0,03, merný odpor železa je 0,12, merný odpor konštantánu je 0,48, merný odpor nichrómu je 1-1,1.



Odpor vodiča je priamo úmerný jeho dĺžke, to znamená, že čím dlhší je vodič, tým väčší je jeho elektrický odpor.

Odpor vodiča je nepriamo úmerný jeho prierezovej ploche, to znamená, že čím je vodič hrubší, tým je jeho odpor nižší, a naopak, čím je vodič tenší, tým väčší je jeho odpor.

Aby ste lepšie pochopili tento vzťah, predstavte si dva páry komunikujúcich ciev, pričom jeden pár ciev má tenkú spojovaciu rúrku a druhý má hrubú. Je jasné, že keď je jedna z nádob (každý pár) naplnená vodou, jej prechod do inej nádoby cez hrubú rúru nastane oveľa rýchlejšie ako cez tenkú, t.j. hrubá rúra bude klásť menší odpor prietoku vody. voda. Rovnako tak je pre elektrický prúd ľahšie prejsť hrubým vodičom ako tenkým, to znamená, že prvý mu kladie menší odpor ako druhý.

Elektrický odpor vodiča sa rovná špecifickému odporu materiálu, z ktorého je tento vodič vyrobený, vynásobený dĺžkou vodiča a delený plochou prierezu vodiča:

R = pl / S,

Kde - R je odpor vodiča, ohm, l je dĺžka vodiča v m, S je plocha prierezu vodiča, mm 2.

Plocha prierezu okrúhleho vodiča vypočítané podľa vzorca:

S \u003d Pi x d 2/4

Kde je Pi - konštantná hodnota rovná 3,14; d je priemer vodiča.

A takto sa určuje dĺžka vodiča:

l = S R / p ,

Tento vzorec umožňuje určiť dĺžku vodiča, jeho prierez a odpor, ak sú známe ďalšie veličiny zahrnuté vo vzorci.

Ak je potrebné určiť plochu prierezu vodiča, vzorec sa zredukuje na nasledujúci tvar:

S = pl/R

Transformáciou rovnakého vzorca a riešením rovnosti vzhľadom na p nájdeme merný odpor vodiča:

R = RS/1

Posledný vzorec sa musí použiť v prípadoch, keď je známy odpor a rozmery vodiča a jeho materiál nie je známy a navyše je ťažké ho určiť pomocou vzhľad. Na to je potrebné určiť odpor vodiča a pomocou tabuľky nájsť materiál, ktorý má takýto odpor.

Ďalším dôvodom, ktorý ovplyvňuje odpor vodičov, je teplota.

Zistilo sa, že so zvyšujúcou sa teplotou sa odpor kovových vodičov zvyšuje a so znižovaním klesá. Toto zvýšenie alebo zníženie odporu pre čisté kovové vodiče je takmer rovnaké a v priemere je 0,4 % na 1 °C. Odpor kvapalných vodičov a uhlia klesá so zvyšujúcou sa teplotou.

Elektrónová teória štruktúry hmoty dáva nasledujúce vysvetlenie nárastu odporu kovových vodičov so zvyšujúcou sa teplotou. Pri zahrievaní vodič dostáva tepelnú energiu, ktorá sa nevyhnutne prenáša na všetky atómy látky, v dôsledku čoho sa zvyšuje intenzita ich pohybu. Zvýšený pohyb atómov vytvára väčší odpor voči usmernenému pohybu voľných elektrónov, preto sa odpor vodiča zvyšuje. S poklesom teploty sa vytvárajú lepšie podmienky pre usmernený pohyb elektrónov a znižuje sa odpor vodiča. To vysvetľuje zaujímavý fenomén - supravodivosť kovov.

Supravodivosť t.j. zníženie odolnosti kovov na nulu, nastáva pri obrovskej negatívnej teplote - 273 ° C, nazývanej absolútna nula. Zdá sa, že pri teplote absolútnej nuly kovové atómy zamrznú na mieste bez toho, aby vôbec bránili pohybu elektrónov.

Elektrický odpor- fyzikálna veličina, ktorá charakterizuje vlastnosti vodiča na zabránenie prechodu elektrického prúdu a rovná sa pomeru napätia na koncoch vodiča k sile prúdu, ktorý ním preteká.

Odpor pre striedavé obvody a pre striedavé elektromagnetické polia je opísaný pojmami impedancia a vlnový odpor. Odpor   (rezistor) sa tiež nazýva rádiový komponent určený na zavedenie do elektrických obvodov aktívneho odporu.

Odpor (často označovaný písmenom R alebo r) sa považuje v určitých medziach za konštantnú hodnotu pre daný vodič; dá sa vypočítať ako

R = U I , (\displaystyle R=(\frac (U)(I)),) R - odpor, Ohm; U - rozdiel elektrického potenciálu (napätie) na koncoch vodiča, V; I je sila prúdu tečúceho medzi koncami vodiča pri pôsobení rozdielu potenciálov, A.

Encyklopedický YouTube

    1 / 5

    ✪ 8 článkov - 129. Práca a sila elektrického prúdu

    ✪ Lekcia 358. Aktívny odpor v obvode striedavého prúdu. Efektívna hodnota prúdu a napätia

    ✪ Lekcia 305. Elektrický prúd v polovodičoch. Vlastná vodivosť a vodivosť nečistôt.

    ✪ Lekcia 296. Teplotná závislosť odolnosti kovov. Supravodivosť

    ✪ 8 článkov - 110. Elektrický obvod a jeho súčasti

    titulky

Jednotky a rozmery

  • stat (v CGSE a Gaussovom systéme, 1 statΩ = (10 9 −2) / cm \u003d 898 755 178 736,818 Ohm (presne) ≈ 8,98755 10 11 Ohm, rovný odporu vodiča, ktorým preteká prúd 1 statvolt pri napätí 1 statvolt);
  • abom (v SGSM, 1 abΩ \u003d 1 10 −9 Ohm \u003d 1 nanoohm, čo sa rovná odporu vodiča, ktorým preteká prúd 1 abampere pod napätím 1 abvolt).

Dimenzia odporu v CGSE a Gaussovom systéme je TL−1 (to znamená, že sa zhoduje s rozmerom recipročnej rýchlosti, s/cm), v CGSM - LT−1 (to znamená, že sa zhoduje s rozmerom rýchlosti, cm/s) .

Recipročná hodnota odporu je elektrická vodivosť, ktorej jednotkou v systéme SI je siemens (1 Sm \u003d 1 Ohm −1), v CGSE (a Gaussovej) statsiemens a v SGSM - absimens.

Fyzika javu

Vysoká elektrická vodivosť kovov je spôsobená tým, že obsahujú veľké množstvo prúdových nosičov - vodivostné elektróny tvorené z valenčných elektrónov atómov kovov, ktoré nepatria konkrétnemu atómu. Elektrický prúd v kove vzniká pôsobením vonkajšieho elektrického poľa, ktoré spôsobuje usporiadaný pohyb elektrónov. Elektróny pohybujúce sa pôsobením poľa sú rozptýlené nehomogenitami iónovej mriežky (nečistoty, defekty mriežky, ako aj narušenie periodickej štruktúry spojené s tepelnými vibráciami iónov). V tomto prípade elektróny strácajú svoju hybnosť a energia ich pohybu sa premieňa na vnútornú energiu kryštálovej mriežky, čo vedie k zahrievaniu vodiča, keď ním prechádza elektrický prúd.

Odpor je skalárna fyzikálna veličina, ktorá sa číselne rovná odporu homogénneho valcového vodiča jednotkovej dĺžky a jednotkovej plochy prierezu.

Odolnosť kovov klesá s klesajúcou teplotou; pri teplotách rádovo niekoľkých kelvinov má odpor väčšiny kovov a zliatin tendenciu alebo sa rovná nule (vplyv supravodivosti). Naopak, odpor polovodičov a izolantov rastie s klesajúcou teplotou (v určitom rozmedzí). Odpor sa tiež mení, keď sa zvyšuje prúd/napätie pretekajúce vodičom/polovodičom.

Závislosť odporu od materiálu, dĺžky a plochy prierezu vodiča

V kove sú voľné elektróny mobilnými nosičmi náboja. Môžeme predpokladať, že pri svojom chaotickom pohybe sa správajú ako molekuly plynu. Preto sa v klasickej fyzike voľné elektróny v kovoch nazývajú elektrónový plyn a v prvej aproximácii sa predpokladá, že naň platia zákony stanovené pre ideálny plyn.

Hustota elektrónového plynu a štruktúra kryštálovej mriežky závisia od typu kovu. Preto musí odpor vodiča závisieť od povahy jeho látky. Okrem toho musí závisieť aj od dĺžky vodiča, jeho prierezu a teploty.

Vplyv prierezu vodiča na jeho odpor je vysvetlený skutočnosťou, že so znížením prierezu sa tok elektrónov vo vodiči pri rovnakej prúdovej sile stáva hustejším, takže interakcia elektrónov s časticami hmoty v vodič sa stáva silnejším.

Bez určitej počiatočnej znalosti elektriny si len ťažko vieme predstaviť, ako fungujú elektrospotrebiče, prečo vôbec fungujú, prečo je potrebné zapájať televízor, aby fungoval a stačí malá batéria na to, aby svietila baterka. tmavé.

A tak pochopíme všetko v poriadku.

Elektrina

Elektrina- Ide o prirodzený jav, ktorý potvrdzuje existenciu, interakciu a pohyb elektrických nábojov. Elektrina bola prvýkrát objavená už v 7. storočí pred naším letopočtom. grécky filozof Thales. Thales upozornil na skutočnosť, že ak sa kúsok jantáru otrie o vlnu, začne k sebe priťahovať ľahké predmety. Jantár v starej gréčtine - elektrón.

Takto si predstavujem Thalesa, ako sedí, šúcha si kus jantáru o svoje himation (toto je vlnené vrchné oblečenie starých Grékov) a potom sa nechápavým pohľadom pozerá na to, ako vlasy, kúsky nití, perie a útržky papiera priťahuje ich jantár.

Tento jav sa nazýva statická elektrina. Túto skúsenosť si môžete zopakovať. Za týmto účelom dôkladne utrite bežné plastové pravítko vlnenou handričkou a prineste ho na malé kúsky papiera.

Treba poznamenať, že na dlhú dobu tento jav nebol skúmaný. A až v roku 1600 anglický prírodovedec William Gilbert vo svojej eseji „O magnete, magnetických telesách a veľkom magnete – Zemi“ zaviedol termín – elektrina. Vo svojej práci opísal svoje experimenty s elektrifikovanými predmetmi a tiež zistil, že iné látky sa môžu stať elektrifikovanými.

Potom už tri storočia najpokročilejší vedci sveta študujú elektrinu, píšu pojednania, formulujú zákony, vymýšľajú elektrické stroje a až v roku 1897 Joseph Thomson objavuje prvý hmotný nosič elektriny – elektrón, časticu ku ktorým sú možné elektrické procesy v látkach.

Electron je elementárna častica, má záporný náboj približne rovný -1,602 10 -19 Cl (prívesok). Označené e alebo e -.

Napätie

Aby sa nabité častice pohybovali z jedného pólu na druhý, je potrebné vytvoriť medzi pólmi potenciálny rozdiel alebo - Napätie. Jednotka napätia - Volt (AT alebo V). Vo vzorcoch a výpočtoch je stres označený písmenom V . Aby ste získali napätie 1 V, musíte medzi pólmi preniesť náboj 1 C a zároveň vykonať prácu 1 J (Joule).

Pre názornosť si predstavte nádrž s vodou umiestnenú v určitej výške. Z nádrže vychádza potrubie. Voda pod prirodzeným tlakom opúšťa nádrž potrubím. Zhodnime sa, že voda áno nabíjačka, výška vodného stĺpca (tlak) je Napätie a prietok vody je elektriny.

Čím viac vody v nádrži, tým vyšší tlak. Podobne z elektrického hľadiska platí, že čím väčší náboj, tým vyššie napätie.

Začneme vypúšťať vodu, zatiaľ čo tlak sa zníži. Tie. úroveň nabitia klesá - hodnota napätia klesá. Tento jav je možné pozorovať pri baterke, žiarovka svieti slabšie, keď sa vybijú batérie. Všimnite si, že čím nižší je tlak vody (napätie), tým nižší je prietok vody (prúd).

Elektrina

Elektrina- ide o fyzikálny proces usmerneného pohybu nabitých častíc pod vplyvom elektromagnetického poľa z jedného pólu uzavretého elektrického obvodu na druhý. Častice prenášajúce náboj môžu byť elektróny, protóny, ióny a diery. Pri absencii uzavretého okruhu prúd nie je možný. častice, ktoré môžu niesť elektrické náboje neexistujú vo všetkých látkach, nazývajú sa tie, v ktorých existujú vodičov a polovodičov. A látky, v ktorých nie sú žiadne takéto častice - dielektriká.

Jednotka merania sily prúdu - Ampere (ALE). Vo vzorcoch a výpočtoch je aktuálna sila označená písmenom ja . Prúd 1 Ampér sa vytvorí, keď náboj 1 Coulomb (6,241 10 18 elektrónov) prejde bodom v elektrickom obvode za 1 sekundu.

Vráťme sa k našej analógii voda-elektrina. Len teraz vezmime dve nádrže a naplňte ich rovnakým množstvom vody. Rozdiel medzi nádržami je v priemere výstupného potrubia.

Otvoríme kohútiky a presvedčíme sa, že prietok vody z ľavej nádrže je väčší (priemer potrubia je väčší) ako z pravej. Táto skúsenosť je jasným dôkazom závislosti prietoku od priemeru potrubia. Teraz sa pokúsime vyrovnať dva prúdy. Za týmto účelom pridajte vodu do pravej nádrže (nabite). Tým sa zvýši tlak (napätie) a zvýši sa prietok (prúd). V elektrickom obvode je priemer potrubia odpor.

Vykonané experimenty jasne demonštrujú vzťah medzi napätie, prúd a odpor. O odpore si povieme viac o niečo neskôr a teraz ešte pár slov o vlastnostiach elektrického prúdu.

Ak napätie nemení svoju polaritu plus na mínus a prúd tečie jedným smerom, potom je to tak D.C. a zodpovedajúcim spôsobom konštantný tlak. Ak zdroj napätia zmení svoju polaritu a prúd tečie jedným smerom, potom v druhom - to už je striedavý prúd a striedavé napätie . Maximálne a minimálne hodnoty (označené na grafe ako io ) - toto je amplitúda alebo špičkové prúdy. V domácich zásuvkách napätie mení svoju polaritu 50-krát za sekundu, t.j. prúd kmitá tam a späť, ukazuje sa, že frekvencia týchto kmitov je 50 Hertzov alebo skrátene 50 Hz. V niektorých krajinách, napríklad v USA, je frekvencia 60 Hz.

Odpor

Elektrický odpor- fyzikálna veličina, ktorá určuje vlastnosť vodiča brániť (odolať) prechodu prúdu. Odporová jednotka - Ohm(označené Ohm alebo grécke písmeno omega Ω ). Vo vzorcoch a výpočtoch je odpor označený písmenom R . Vodič má odpor 1 ohm, na póly ktorého je privedené napätie 1 V a tečie prúd 1 A.

Vodiče vedú prúd inak. ich vodivosť závisí predovšetkým od materiálu vodiča, ako aj od prierezu a dĺžky. Čím väčší je prierez, tým vyššia je vodivosť, ale čím väčšia je dĺžka, tým nižšia je vodivosť. Odpor je opakom vedenia.

Na príklade vodovodného modelu môže byť odpor reprezentovaný ako priemer potrubia. Čím je menšia, tým horšia je vodivosť a vyšší odpor.

Odpor vodiča sa prejaví napríklad zahrievaním vodiča, keď v ňom preteká prúd. Navyše, čím väčší je prúd a čím menší je prierez vodiča, tým silnejšie je zahrievanie.

Moc

Elektrická energia je fyzikálna veličina, ktorá určuje rýchlosť premeny elektriny. Napríklad ste už viackrát počuli: „žiarovka na toľko wattov“. Ide o výkon spotrebovaný žiarovkou za jednotku času počas prevádzky, t.j. premenou jednej formy energie na inú pri určitej rýchlosti.

Zdroje elektriny, ako sú generátory, sa tiež vyznačujú výkonom, ale už vyrobeným za jednotku času.

Pohonná jednotka - Watt(označené Ut alebo W). Vo vzorcoch a výpočtoch je výkon označený písmenom P . Pre striedavé obvody sa používa termín Plný výkon, jednotka - Volt-ampér (V A alebo VA), označený písmenom S .

A na záver o elektrický obvod. Tento obvod je súborom elektrických komponentov schopných viesť elektrický prúd a vzájomne prepojených vhodným spôsobom.

To, čo vidíme na tomto obrázku, je elementárny elektrický spotrebič (baterka). pod napätím U(C) zdroj elektriny (batérie) cez vodiče a iné komponenty s rôznym odporom 4,59 (237 hlasov)

Na začiatok sa zamyslime nad otázkou, ako v pravý čas výskumníci pochopili hodnotu nazývanú „ prúdový odpor". Pri úvahách o základoch elektrostatiky sa už dotkli otázky elektrickej vodivosti, vrátane skutočnosti, že rôzne látky majú rôznu vodivosť (schopnosť prechádzať voľnými nabitými časticami). Napríklad kovy sa vyznačujú dobrou vodivosťou (preto sa nazývajú vodiče), zatiaľ čo plast a drevo sú chudobné (dielektrika alebo nevodiče). Takéto rozdiely sú spojené so zvláštnosťami molekulárnej štruktúry rôznych látok.

Najproduktívnejšou prácou na štúdiu vodivosti rôznych látok boli experimenty, ktoré uskutočnil Georg Ohm (1789-1854) (obr. 1).

Podstata Ohmovej práce bola nasledovná. použil vedec elektrické schéma, skladajúci sa z aktuálny zdroj, vodič, ako aj špeciálne zariadenie na sledovanie prúdová sila. Pri zmene vodičov v obvode Ohm vysledoval nasledujúci vzor: sila prúdu v obvode sa zvyšovala so zvyšujúcim sa napätím. Ďalším Ohmovým objavom bolo, že pri výmene vodičov sa menil aj stupeň nárastu sily prúdu so zvyšujúcim sa napätím. Príklad takejto závislosti je na obrázku 2.

Na osi x je znázornené napätie a na osi y prúdová sila. Graf ukazuje dve priame čiary, znázorňujúce rôzne rýchlosti nárastu prúdu so zvyšujúcim sa napätím v závislosti od vodiča, ktorý je súčasťou obvodu.

Výsledkom Ohmovho výskumu bol nasledujúci záver: „Rôzne vodiče majú rôzne vodivé vlastnosti“, v dôsledku čoho sa objavil koncept prúdový odpor.

Odolnosť voči elektrickému prúdu.

Elektrický odpor je fyzikálna veličina, ktorá charakterizuje schopnosť vodiča ovplyvňovať elektriny prúdiaci vo vodiči.

  • Označenie hodnoty: R
  • Jednotka: Ohm

V dôsledku experimentov s vodičmi sa zistilo, že vzťah medzi prúdová sila a napätie v elektrickom obvode závisí aj od veľkosti použitého vodiča a nielen od látky. Vplyv rozmerov vodičov bude podrobnejšie diskutovaný v samostatnej lekcii.

Kvôli tomu, čo sa objavuje prúdový odpor? Počas pohybu voľných elektrónov dochádza k neustálej interakcii medzi iónmi, ktoré tvoria štruktúru kryštálovej mriežky, a elektrónmi. V dôsledku tejto interakcie sa pohyb elektrónov spomaľuje (v skutočnosti v dôsledku zrážky elektrónov s atómami - uzlami kryštálovej mriežky), vďaka čomu vzniká prúdový odpor.

S elektrickým odporom súvisí aj ďalšia fyzikálna veličina - vedenie prúdu, recipročný odpor.

Vzorce odporu prúdu.

Zvážte vzťah medzi hodnotami študovanými v posledných lekciách. Ako už bolo spomenuté, so zvyšujúcim sa napätím sa v obvode zvyšuje a prúdová sila tieto množstvá sú úmerné: I~U

Zvýšenie odporu vodiča vedie k zníženiu sily prúdu v obvode, takže tieto hodnoty sú navzájom nepriamo úmerné: I~1/R

Výsledkom výskumu bola zistená nasledujúca pravidelnosť: R=U/I

Maľujeme príjem jednotky prúdový odpor: 1Ω=1V/1A

1 ohm je teda taký prúdový odpor, pri ktorom je sila prúdu vo vodiči 1 A a napätie na koncoch vodiča je 1 V.

Vlastne, prúdový odpor 1 Ohm je príliš malý a v praxi sa používajú vodiče, ktoré sa vyznačujú vyšším odporom (1 KΩ, 1 MΩ atď.).

Prúd a napätie sú vzájomne prepojené veličiny, ktoré sa navzájom ovplyvňujú. Tomu sa budeme podrobnejšie venovať v nasledujúcej lekcii.

Medzi ďalšie ukazovatele charakterizujúce elektrický obvod, vodič, stojí za to vyzdvihnúť elektrický odpor. Určuje schopnosť atómov materiálu zabrániť usmernenému prechodu elektrónov. Pomoc pri určovaní tejto hodnoty môže poskytnúť ako špecializovaný prístroj – ohmmeter, tak aj matematické výpočty založené na znalostiach vzťahu medzi veličinami a fyzikálnymi vlastnosťami materiálu. Indikátor sa meria v ohmoch (Ohm), symbol je R.

Ohmov zákon - matematický prístup k určovaniu odporu

Pomer stanovený Georgom Ohmom definuje vzťah medzi napätím, prúdom a odporom na základe matematického vzťahu pojmov. Platnosť lineárneho vzťahu - R \u003d U / I (pomer napätia k sile prúdu) - sa vo všetkých prípadoch nedodržiava.
Jednotka [R] = B/A = Ohm. 1 ohm je odpor materiálu prenášajúceho prúd 1 ampér pri napätí 1 volt.

Empirický vzorec na výpočet odporu

Objektívne údaje o vodivosti materiálu vyplývajú z jeho fyzikálnych charakteristík, ktoré určujú tak jeho vlastné vlastnosti, ako aj reakcie na vonkajšie vplyvy. Na základe toho závisí vodivosť od:

  • veľkosť.
  • Geometria.
  • Teploty.

Atómy vodivého materiálu sa zrážajú s nasmerovanými elektrónmi, čo bráni ich ďalšiemu postupu. Pri vysokej koncentrácii posledne menovaného im atómy nie sú schopné odolať a vodivosť je vysoká. Veľké hodnoty odporu sú typické pre dielektrika, ktoré sa vyznačujú takmer nulovou vodivosťou.

Jednou z definujúcich charakteristík každého vodiča je jeho rezistivita - ρ. Určuje závislosť odporu od materiálu vodiča a vonkajších vplyvov. Ide o pevnú (v rámci toho istého materiálu) hodnotu, ktorá predstavuje údaje vodiča nasledujúcich rozmerov - dĺžka 1 m (ℓ), plocha prierezu 1 m2. Preto vzťah medzi týmito veličinami vyjadruje vzťah: R = ρ* ℓ/S:

  • Vodivosť materiálu klesá so zvyšujúcou sa jeho dĺžkou.
  • Zväčšenie plochy prierezu vodiča znamená zníženie jeho odporu. Tento vzor je spôsobený znížením hustoty elektrónov a v dôsledku toho sa kontakt častíc materiálu s nimi stáva zriedkavejším.
  • Zvýšenie teploty materiálu stimuluje zvýšenie odporu, zatiaľ čo zníženie teploty spôsobí jeho zníženie.

Odporúča sa vypočítať plochu prierezu podľa vzorca S \u003d πd 2 / 4. Pri určovaní dĺžky pomôže zvinovací meter.

Vzťah k moci (P)

Na základe vzorca Ohmovho zákona U = I*R a P = I*U. Preto P = I2*R a P = U2/R.
Keď poznáme veľkosť aktuálnej sily a výkonu, odpor možno určiť ako: R \u003d P / I 2.
Keď poznáme veľkosť napätia a výkonu, odpor sa dá ľahko vypočítať podľa vzorca: R \u003d U 2 / P.

Odolnosť materiálu a hodnoty ďalších súvisiacich charakteristík je možné získať pomocou špeciálnych meracie prístroje alebo na základe zavedených matematických vzorcov.