Електрическо съпротивление на проводници

Концепцията за електронно съпротивление и проводимост

Макар че някакво тяло, през което протича електронен ток, му дава известна съпротива. Свойството на проводящия материал за предотвратяване преминаването на електронен ток през него се нарича електронно съпротивление.

Електрическата теория обяснява същността на електронното съпротивление на железните проводници. Свободните електрони, движещи се по протежение на проводник, безброй пъти се срещат по собствените си атоми на пътя и други електрони и, взаимодействайки с тях, неизбежно губят част от собствената си енергия. Електроните изпитват привидно съпротива срещу собственото си движение. Различните железни проводници, които имат различна атомна структура, имат различно съпротивление на електронен ток.

Точно същото обяснява съпротивлението на водните проводници и газове при преминаването на електронен ток. Но не забравяйте, че в тези вещества не съществуват електрони, а заредените частици от молекули срещат съпротива в свой собствен ход.

Съпротивата се обозначава с латинските знаци Ribo r.

За единица на електронно съпротивление приети ома.

Om е устойчивостта на колона живак с височина 106,3 см и напречно сечение от 1 мм2 при температура 0 ° С.

Ако например електронното съпротивление на проводника е 4 ohms, то е написано така: R = 4 ohms или r = 4 ома.

За измерване на съпротивления от голяма величина се приема единица, наречена мегохм.

Една мега е равна на един милион ома.

Колкото по-голяма е съпротивлението на проводника, толкова по-лошо е електроничният ток, а обратното, колкото по-ниско е съпротивлението на проводника, толкова по-лесно е електронен ток да минава през този проводник.

Що се отнася до свойства на проводници (на базата на убеждението на електрон ток преминаване през него на) може да се счита, че не само съпротивлението и количеството и по-нататък обратната резистентност, проводимост.

Електронната проводимост се отнася до способността на даден материал да преминава през електронен ток.

Тъй като проводимостта е стойност, която е обратима спрямо съпротивлението, тя се изразява като 1 / R, проводимостта се обозначава с латинската буква g.

Ефектът на проводния материал, неговите размери и температурата на околната среда върху стойността на електронното съпротивление

Съпротивлението на различните проводници зависи от материала, от който са направени. За свойствата на електронното съпротивление на различни материали се въвежда концепцията за така нареченото съпротивление.

Специфичното съпротивление се нарича съпротивление на проводник с дължина 1 м и площ на напречното сечение от 1 мм2. Специфичното съпротивление се обозначава с буквите на гръцката азбука стр. Всеки материал, от който е направен проводникът, има своето специфично съпротивление.

Например, съпротивлението на медта е 0.0175, т.е. меден проводник с дължина 1 м и напречно сечение с 1 мм2 има съпротивление от 0.0175 ома. Специфичното съпротивление на алуминия е 0.029, съпротивлението на желязото е 0.135, съпротивлението на константа е 0.48, съпротивлението на нихрома е 1-1.1.

Съпротивлението на проводника е пряко пропорционално на неговата дължина, т.е. колкото по-дълго е проводникът, толкова по-голямо е електронното му съпротивление.

Устойчивост проводник обратно пропорционална на площта на напречното сечение, т.е.. Е., на дебел проводник, по-малка е устойчивостта, и обратно, тънка тел е, толкова по-голяма устойчивост.

За да разберете по-добре тази зависимост, си представете за себе си два чифта комуникационни съдове, докато в една двойка съдове свързващата тръба е тясна, а в друга - дебела. Ясно е, че когато е напълнен с вода от 1 съдове (всяка двойка) преминаването на друг кораб в дебел тръба все още ще по-бързо от тесните, т.е.. Е. Thick малката тръба ще се проточи вода. По същия начин е по-лесно електронен ток да преминава през гъст проводник, отколкото през тесен проводник, т.е. първият оказва най-малко съпротивление срещу него, отколкото 2-рата.

Електронното съпротивление на проводника е равно на съпротивлението на материала, от който е направен този проводник, умножен по дължината на проводника и разделен на площта на напречното сечение на проводника:

R = p1 / S,

където - R - съпротивление на проводника, ohm, l - дължина в проводника в m, S - площ на напречното сечение на проводника, mm2.

Зоната на напречното сечение на кръговия проводник се изчислява по формулата:

S = πd2 / 4

където π е постоянна стойност равна на 3,14-d е диаметърът на проводника.

И това определя дължината на проводника:

l = S R / p,

Тази формула дава възможност да се намери дължината на проводника, напречното сечение и съпротивлението му, ако са известни други количества във формулата.

Ако е необходимо да се намери напречното сечение на проводника, тогава формулата води до следната форма:

S = p 1 / R

Чрез трансформирането на същата формула и решаване на уравнението за p, ние откриваме съпротивлението на проводника:

р = R S / 1

Последната формула трябва да се използва в случаите, когато съпротивлението и размерите на проводника са известни и неговият материал е неизвестен и освен това е трудно да се определи от външния му вид. За да направим това, трябва да намерим съпротивлението на диригента и да използваме масата, за да намерим материала, който притежава такава съпротива.

Следващата предпоставка, която се отразява на съпротивлението на проводниците, е температурата.

Установено е, че съпротивлението на железните проводници се увеличава с нарастващата температура и намалява с намаляващата температура. Това увеличение или намаление на съпротивлението на проводниците от чисти метали е практически идентично и средно 0.4% на 1 ° С. Устойчивостта на водните проводници и въглищата с повишаване на температурата намалява.

Електрическата теория на структурата на материята дава последващо обяснение за нарастването на съпротивлението на железните проводници с повишаваща се температура. Когато се нагрява, проводникът получава топлинна енергия, която неизбежно се прехвърля на всички атоми на веществото, в резултат на което се увеличава интензивността на тяхното движение. Повишеното движение на атомите прави по-голяма устойчивост на насоченото движение на свободни електрони, поради което съпротивлението на проводника се увеличава. При спадане на температурата се създават най-добрите условия за насоченото движение на електроните и съпротивлението на проводника се намалява. Това обяснява очарователното явление - свръхпроводимостта на металите.

Свръхпроводимостта, т.е. намаляването на устойчивостта на металите до нула, възниква при голяма отрицателна температура от -273 ° C, наречена абсолютна нула. При температура от абсолютна нула, металните атоми изглежда замръзват на място, без да възпрепятстват движението на електроните.