Elektrik müqaviməti. Elektrik müqaviməti və keçiricilik

>>Fizika: Elektrik müqaviməti

Fizikadan təqvim-tematik planlaşdırma, testlərin cavabları, məktəblilər üçün tapşırıqlar və cavablar, kitablar və dərsliklər, 9-cu siniflər üçün fizika müəllimləri üçün kurslar yükləyin

Dərsin məzmunu dərs qeydləri dəstəkləyən çərçivə dərsi təqdimatı sürətləndirmə üsulları interaktiv texnologiyalar Təcrübə edin tapşırıqlar və məşğələlər özünü sınamaq seminarları, təlimlər, keyslər, kvestlər ev tapşırığının müzakirəsi suallar tələbələrin ritorik sualları İllüstrasiyalar audio, video kliplər və multimedia fotoşəkillər, şəkillər, qrafika, cədvəllər, diaqramlar, yumor, lətifələr, zarafatlar, komikslər, məsəllər, kəlamlar, krossvordlar, sitatlar Əlavələr abstraktlar məqalələr maraqlı beşiklər üçün fəndlər dərsliklər əsas və əlavə terminlər lüğəti digər Dərsliklərin və dərslərin təkmilləşdirilməsidərslikdəki səhvlərin düzəldilməsi dərslikdəki fraqmentin, dərsdə yenilik elementlərinin yenilənməsi, köhnəlmiş biliklərin yeniləri ilə əvəz edilməsi Yalnız müəllimlər üçün mükəmməl dərslər il üçün təqvim planı təlimatlar müzakirə proqramları İnteqrasiya edilmiş Dərslər

Bu dərs üçün düzəlişləriniz və ya təklifləriniz varsa,

Və ya elektrik dövrəsini elektrik cərəyanına.

Elektrik müqaviməti mütənasiblik əmsalı kimi müəyyən edilir R gərginlik arasında U və DC gücü I dövrənin bir hissəsi üçün Ohm qanununda.

Müqavimət vahidi deyilir ohm(Ohm) bu anlayışı fizikaya daxil edən alman alimi G.Ohm-un şərəfinə. Bir ohm (1 Ohm) gərginlikdə olan belə bir keçiricinin müqavimətidir 1 IN cərəyan bərabərdir 1 A.

Müqavimət.

Daimi kəsikli homojen keçiricinin müqaviməti keçiricinin materialından, uzunluğundan asılıdır. l və en kəsiyi S və düsturla müəyyən edilə bilər:

Harada ρ - keçiricinin hazırlandığı maddənin xüsusi müqaviməti.

Maddənin xüsusi müqaviməti- bu, vahid uzunluğu və vahid kəsik sahəsi olan bu maddədən hazırlanmış bir keçiricinin hansı müqavimətə malik olduğunu göstərən fiziki kəmiyyətdir.

Formuladan belə çıxır

Qarşılıqlı dəyər ρ , çağırdı keçiricilik σ :

SI müqavimət vahidi 1 ohm olduğundan. sahə vahidi 1 m 2, uzunluq vahidi isə 1 m, onda SI-də müqavimət vahidi 1 Ohm olacaq · m 2 / m və ya 1 Ohm m. SI keçiricilik vahidi Ohm -1 m -1-dir.

Təcrübədə nazik naqillərin kəsik sahəsi çox vaxt kvadrat millimetrlə (mm2) ifadə edilir. Bu halda, müqavimətin daha əlverişli vahidi Ohm mm 2 / m-dir. 1 mm 2 = 0,000001 m 2 olduğundan, sonra 1 Ohm mm 2 / m = 10 -6 Ohm m. Metallar çox aşağı müqavimətə malikdir - təxminən (1·10 -2) Ohm·mm 2 /m, dielektriklər - 10 15 -10 20 daha böyükdür.

Müqavimətin temperaturdan asılılığı.

Temperatur yüksəldikcə metalların müqaviməti artır. Bununla belə, temperaturun artması ilə müqaviməti demək olar ki, dəyişməyən ərintilər var (məsələn, konstantan, manqanin və s.). Artan temperaturla elektrolitlərin müqaviməti azalır.

Müqavimətin temperatur əmsalı dirijorun 1 ° C-də qızdırıldığı zaman keçiricinin müqavimətinin dəyişməsinin 0 ºC-də müqavimətinin dəyərinə nisbəti:

Keçiricilərin müqavimətinin temperaturdan asılılığı düsturla ifadə edilir:

Ümumiyyətlə α temperaturdan asılıdır, lakin temperatur diapazonu kiçikdirsə, o zaman temperatur əmsalı daimi hesab edilə bilər. Təmiz metallar üçün α = (1/273)K -1. Elektrolit məhlulları üçün α < 0 . Məsələn, 10% həll üçün süfrə duzu α = -0,02 K -1. Konstantan üçün (mis-nikel ərintisi) α = 10 -5 K -1.

Konduktor müqavimətinin temperaturdan asılılığından istifadə olunur müqavimət termometrləri.

Fizika təsəvvür etmək çətin olan anlayışlarla doludur. Çarpıcı bir nümunə Bu elektriklə bağlı bir mövzudur. Orada tapılan demək olar ki, bütün fenomen və terminləri görmək və ya təsəvvür etmək çətindir.

Elektrik müqaviməti nədir? Haradan gəlir? Niyə gərginlik yaranır? Və niyə cərəyanın gücü var? Suallar sonsuzdur. Hər şeyi qaydasında başa düşməyə dəyər. Və müqavimətlə başlamaq yaxşı olardı.

Bir keçiricidən cərəyan keçdikdə nə baş verir?

Keçirici qabiliyyəti olan bir materialın iki qütb arasında bitdiyi vəziyyətlər var elektrik sahəsi: müsbət və mənfi. Və sonra elektrik cərəyanı onun içindən keçir. Bu, sərbəst elektronların istiqamətlənmiş hərəkətə başlamasında özünü göstərir. Mənfi yükə malik olduqları üçün bir istiqamətə - artıya doğru hərəkət edirlər. Maraqlıdır, hansı istiqamətdədir elektrik cərəyanı Fərqli şəkildə göstərmək adətdir - artıdan mənfiyə.

Hərəkəti zamanı elektronlar maddənin atomlarını vurur və enerjilərinin bir hissəsini onlara ötürür. Bu, şəbəkəyə qoşulmuş dirijorun istiləşməsini izah edir. Elektronların özləri isə onların hərəkətini ləngidir. Lakin elektrik sahəsi onları yenidən sürətləndirir, buna görə də onlar yenidən artıya doğru tələsirlər. Bu proses keçiricinin ətrafında elektrik sahəsi olduğu müddətcə sonsuz olaraq davam edir. Məlum olur ki, elektrik cərəyanının müqavimətini yaşayan elektronlardır. Yəni nə qədər çox maneələrlə qarşılaşsalar, bu dəyər bir o qədər yüksək olar.

Elektrik müqaviməti nədir?

İki mövqe əsasında müəyyən edilə bilər. Birincisi Ohm qanununun düsturu ilə bağlıdır. Və belə səslənir: elektrik müqaviməti bir keçiricidəki gərginliyin içindəki cərəyana nisbəti olaraq təyin olunan fiziki bir kəmiyyətdir. Riyazi qeyd aşağıda verilmişdir.

İkincisi, bədənin xüsusiyyətlərinə əsaslanır. Bir keçiricinin elektrik müqaviməti, bədənin elektrik enerjisini istiliyə çevirmək qabiliyyətini göstərən fiziki bir kəmiyyətdir. Bu ifadələrin hər ikisi doğrudur. Yalnız içində məktəb kursuçox vaxt birincini xatırlamaqda dayanırlar. Öyrənilən kəmiyyət R hərfi ilə təyin olunur. Elektrik müqavimətinin ölçüldüyü vahidlər Ohmdur.

Onu tapmaq üçün hansı düsturlardan istifadə etmək olar?

Ən məşhuru dövrənin bir hissəsi üçün Ohm qanunundan irəli gəlir. Elektrik cərəyanını, gərginliyi, müqaviməti birləşdirir. Belə görünür:

Bu 1 nömrəli düsturdur.
İkincisi, müqavimətin keçiricinin parametrlərindən asılı olduğunu nəzərə alır:
Bu düstur 2 nömrədir. O, aşağıdakı qeydi təqdim edir:

Elektrik müqaviməti 1 m uzunluğunda və 1 m 2 kəsişmə sahəsi olan bir materialın müqavimətinə bərabər olan fiziki bir kəmiyyətdir.

Cədvəl müqavimətin sistem vahidini göstərir. Real vəziyyətlərdə kəsişmənin kvadrat metrlə ölçülməsi baş vermir. Bunlar demək olar ki, həmişə kvadrat millimetrdir. Buna görə, xüsusi elektrik müqavimətini Ohm * mm 2 / m-də götürmək və ərazini mm 2 ilə əvəz etmək daha rahatdır.

Müqavimət nədən və necə asılıdır?

Birincisi, dirijorun hazırlandığı maddədən. Necə daha çox dəyər elektrik müqavimətinə malik olan, cərəyanı daha pis keçirəcək.

İkincisi, telin uzunluğunda. Və burada əlaqə birbaşadır. Uzunluq artdıqca müqavimət də artır.

Üçüncüsü, qalınlığa görə. Konduktor nə qədər qalın olsa, müqaviməti bir o qədər azdır.

Və nəhayət, dördüncü, dirijorun temperaturu haqqında. Və burada hər şey o qədər də sadə deyil. Metallara gəldikdə, onların elektrik müqaviməti qızdıqca artır. İstisna bəzi xüsusi ərintilərdir - qızdırıldığında onların müqaviməti praktiki olaraq dəyişmir. Bunlara konstantan, nikelin və manqanin daxildir. Mayelər qızdırıldıqda onların müqaviməti azalır.

Rezistorların hansı növləri var?

Bu, elektrik dövrəsinə daxil olan bir elementdir. Çox spesifik müqavimətə malikdir. Diaqramlarda məhz bu istifadə olunur. Rezistorları iki növə bölmək adətdir: daimi və dəyişən. Onların adı müqavimətlərinin dəyişdirilə biləcəyini ifadə edir. Birincisi - sabit - müqavimətin nominal dəyərini heç bir şəkildə dəyişdirməyə imkan verməyin. Dəyişməz olaraq qalır. İkincisi - dəyişənlər - müəyyən bir dövrənin ehtiyaclarından asılı olaraq müqaviməti dəyişdirərək düzəlişlər etməyə imkan verir. Radioelektronikada başqa bir növ var - tuning. Onların müqaviməti yalnız cihazı tənzimləmək lazım olduğu anda dəyişir və sonra sabit qalır.

Diaqramlarda rezistor nə kimi görünür?

Dar tərəflərindən iki çıxışı olan düzbucaqlı. Bu daimi bir rezistordur. Üçüncü tərəfdə ona əlavə edilmiş bir ox varsa, o, artıq dəyişkəndir. Bundan əlavə, rezistorun elektrik müqaviməti də diaqramlarda göstərilir. Bu düzbucaqlının içərisində. Adətən yalnız rəqəmlər və ya çox böyükdürsə, adı ilə.

İzolyasiya nədir və nə üçün onu ölçmək lazımdır?

Onun məqsədi elektrik təhlükəsizliyini təmin etməkdir. Elektrik izolyasiya müqavimətidir əsas xüsusiyyət. O, insan orqanizmindən təhlükəli miqdarda cərəyanın keçməsinə imkan vermir.

Dörd növ izolyasiya var:

iş - onun məqsədi avadanlığın normal işləməsini təmin etməkdir, buna görə də həmişə kifayət qədər insan mühafizəsi səviyyəsinə malik deyil;
əlavə birinci növə əlavədir və insanları qoruyur;
ikiqat izolyasiyanın ilk iki növünü birləşdirir;
təkmilləşdirilmiş iş növü olan gücləndirilmiş, əlavə qədər etibarlıdır.

Məişət məqsədi daşıyan bütün qurğular ikiqat və ya gücləndirilmiş izolyasiya ilə təchiz olunmalıdır. Üstəlik, istənilən mexaniki, elektrik və istilik yüklərinə tab gətirəcək xüsusiyyətlərə malik olmalıdır.

Zamanla izolyasiya köhnəlir və onun performansı pisləşir. Bu, niyə müntəzəm tələb olunduğunu izah edir profilaktik müayinə. Onun məqsədi qüsurları aradan qaldırmaq, həmçinin aktiv müqavimətini ölçməkdir. Bunun üçün xüsusi bir cihaz istifadə olunur - megohmmetr.

Problemlərin həlli ilə bağlı nümunələr

Şərt 1: uzunluğu 200 m və en kəsiyi 5 mm² olan bir dəmir telin elektrik müqavimətini təyin etmək tələb olunur.

Həll.İkinci formuldan istifadə etməlisiniz. Onda yalnız müqavimət naməlumdur. Ancaq bunu cədvəldə görə bilərsiniz. 0,098 Ohm * mm / m 2-ə bərabərdir. İndi sadəcə dəyərləri düsturla əvəz etmək və hesablamaq lazımdır:

R = 0,098 * 200 / 5 = 3,92 Ohm.

Cavab: müqavimət təxminən 4 ohmdur.

Şərt 2: uzunluğu 2 km və en kəsiyinin sahəsi 2,5 mm² olduqda alüminiumdan hazırlanmış keçiricinin elektrik müqavimətini hesablayın.

Həll. Birinci problemə bənzər olaraq, müqavimət 0,028 Ohm * mm / m 2-dir. Düzgün cavabı almaq üçün kilometrləri metrə çevirmək lazımdır: 2 km = 2000 m İndi hesablaya bilərsiniz:

R = 0,028 * 2000 / 2,5 = 22,4 ohm.

Cavab verin: R = 22.4 Ohm.

Şərt 3: Müqaviməti 30 ohm olmalıdırsa, naqil nə qədər vaxt tələb olunacaq? Məlum olan kəsik sahəsi 0,2 mm², materialı isə nikeldir.

Həll. Eyni müqavimət düsturundan telin uzunluğu üçün bir ifadə əldə edə bilərik:

l = (R * S) / ρ. Cədvəldən götürülməli olan müqavimətdən başqa hər şey məlumdur: 0.45 Ohm * mm 2 / m Əvəzetmə və hesablamalardan sonra l = 13.33 m olduğu ortaya çıxır.

Cavab: təxmini uzunluğu 13 m-dir.

Şərt 4: uzunluğu 40 m, müqaviməti 16 Ohm, kəsiyi 0,5 mm²-dirsə, rezistorun hazırlandığı materialı müəyyənləşdirin.

Həll.Üçüncü problemə bənzər olaraq, müqavimət düsturu ifadə edilir:

ρ = (R * S) / l. Dəyərlərin və hesablamaların dəyişdirilməsi aşağıdakı nəticəni verir: ρ = 0,2 Ohm * mm 2 / m. Bu dəyər müqavimət qurğuşun üçün xarakterikdir.

Cavab verin: aparıcı.

Ohm qanunu elektrik dövrələrinin əsas qanunudur. Eyni zamanda, bir çox təbiət hadisələrini izah etməyə imkan verir. Məsələn, elektrik cərəyanının naqillərdə oturan quşları niyə “vurmadığını” başa düşə bilərsiniz. Fizika üçün Ohm qanunu son dərəcə əhəmiyyətlidir. Onun biliyi olmadan sabit elektrik dövrələri yaratmaq qeyri-mümkün olardı və ya ümumiyyətlə elektronika olmazdı.

Asılılıq I = I(U) və onun mənası

Materialların müqavimətinin kəşf tarixi birbaşa cərəyan-gərginlik xarakteristikası ilə bağlıdır. Bu nədir? Sabit elektrik cərəyanı olan bir dövrə götürək və onun hər hansı elementini nəzərdən keçirək: lampa, qaz borusu, metal keçirici, elektrolit kolbası və s.

Sözügedən elementə verilən gərginliyi U (çox vaxt V kimi qeyd olunur) dəyişdirərək, ondan keçən cərəyan gücünün (I) dəyişməsini izləyəcəyik. Nəticədə, "elementin volt-amper xarakteristikası" adlanan və onun elektrik xüsusiyyətlərinin birbaşa göstəricisi olan I = I (U) şəklində bir asılılıq əldə edirik.

Cari gərginliyin xarakteristikası müxtəlif elementlər üçün fərqli görünə bilər. Onun ən sadə forması, Georg Ohm (1789 - 1854) tərəfindən edilən bir metal keçiricinin araşdırılması ilə əldə edilir.

Cari gərginliyin xarakteristikası xətti əlaqədir. Buna görə də onun qrafiki düz xəttdir.

Qanun sadə formada

Keçiricilərin cərəyan-gərginlik xüsusiyyətlərinə dair Ohm tədqiqatları göstərdi ki, metal keçiricinin daxilində cərəyan gücü onun uclarındakı potensial fərqlə mütənasibdir (I ~ U) və müəyyən bir əmsala, yəni I ~ 1/R ilə tərs mütənasibdir. Bu əmsal “keçirici müqavimət” kimi tanındı və elektrik müqavimətinin ölçü vahidi Ohm və ya V/A-dır.

Diqqət yetirməyə dəyər başqa bir məqam da budur. Ohm qanunu tez-tez dövrələrdə müqaviməti hesablamaq üçün istifadə olunur.

Qanunun bəyanatı

Ohm qanunu deyir ki, dövrənin tək bir hissəsinin cərəyan gücü (I) bu bölmədəki gərginliklə mütənasibdir və müqaviməti ilə tərs mütənasibdir.

Qeyd etmək lazımdır ki, bu formada qanun yalnız zəncirin bircinsli hissəsi üçün doğru olaraq qalır. Homojen elektrik dövrəsinin cərəyan mənbəyi olmayan hissəsidir. Bircins olmayan bir dövrədə Ohm qanunundan necə istifadə ediləcəyi aşağıda müzakirə olunacaq.

Daha sonra, qanunun elektrik dövrəsində elektrolit məhlulları üçün qüvvədə qaldığı eksperimental olaraq müəyyən edildi.

Müqavimətin fiziki mənası

Müqavimət, elektrik cərəyanının keçməsinin qarşısını almaq üçün materialların, maddələrin və ya medianın mülkiyyətidir. Kəmiyyətcə, 1 ohm müqavimət, uclarında 1 V gərginlikli bir keçiricinin 1 A elektrik cərəyanını keçirməyə qadir olduğunu bildirir.

Elektrik müqaviməti

Eksperimental olaraq müəyyən edilmişdir ki, keçiricinin elektrik cərəyanının müqaviməti onun ölçülərindən asılıdır: uzunluq, en, hündürlük. Həm də onun forması (kürə, silindr) və hazırlandığı material. Beləliklə, məsələn, homojen bir silindrik keçiricinin müqaviməti üçün düstur belə olacaq: R = p * l / S.

Bu düsturda s = 1 m 2 və l = 1 m qoysaq, onda R ədədi olaraq p-yə bərabər olacaqdır. Buradan SI-də keçirici müqavimət əmsalı üçün ölçü vahidi hesablanır - bu Ohm * m-dir.

Müqavimət düsturunda p - ilə təyin olunan müqavimət əmsalıdır kimyəvi xassələri dirijorun hazırlandığı material.

Ohm qanununun diferensial formasını nəzərdən keçirmək üçün daha bir neçə anlayışı nəzərdən keçirmək lazımdır.

Məlum olduğu kimi, elektrik cərəyanı istənilən yüklü hissəciklərin ciddi nizamlı hərəkətidir. Məsələn, metallarda cərəyan daşıyıcıları elektronlar, keçirici qazlarda isə ionlardır.

Bütün cərəyan daşıyıcıları homojen olduqda əhəmiyyətsiz bir hal götürək - bir metal keçirici. Gəlin zehni olaraq bu keçiricidə sonsuz kiçik həcm seçək və bu həcmdə elektronların orta (drift, sıralı) sürətini u ilə işarə edək. Sonra n vahid həcmdə cərəyan daşıyıcılarının konsentrasiyasını qeyd edək.

İndi u vektoruna perpendikulyar sonsuz kiçik sahə dS çəkək və sürət boyu u*dt hündürlüyü olan sonsuz kiçik silindr quraq, burada dt nəzərdən keçirilən həcmdə olan bütün cərəyan sürət daşıyıcılarının dS sahəsindən keçəcəyi vaxtı ifadə edir. .

Bu halda elektronlar yükü q = n*e*u*dS*dt-ə bərabər olan sahədən keçirəcək, burada e elektronun yüküdür. Beləliklə, elektrik cərəyanının sıxlığı j = n*e*u vektorudur və vahid ərazidən vahid vaxta ötürülən yükün miqdarını ifadə edir.

Ohm qanununun diferensial tərifinin üstünlüklərindən biri də müqaviməti hesablamadan tez-tez etmək mümkün olmasıdır.

Elektrik yükü. Elektrik sahəsinin gücü

Sahənin gücü elektrik yükü ilə birlikdə elektrik nəzəriyyəsində əsas parametrdir. Üstəlik, onların kəmiyyət fikrini məktəblilər üçün mövcud olan sadə təcrübələrdən əldə etmək olar.

Əsaslandırmanın sadəliyi üçün elektrostatik sahəni nəzərdən keçirəcəyik. Bu, zamanla dəyişməyən elektrik sahəsidir. Belə bir sahə stasionar elektrik yükləri ilə yaradıla bilər.

Bizim məqsədlərimiz üçün sınaq ödənişi də lazımdır. Biz yüklənmiş cisimdən istifadə edəcəyik - o qədər kiçikdir ki, ətrafdakı cisimlərdə heç bir pozğunluq (yüklərin yenidən bölüşdürülməsi) yaratmağa qadir deyil.

Növbə ilə təsir altında kosmosun bir nöqtəsində ardıcıl olaraq yerləşdirilən iki qəbul edilmiş sınaq yükünü nəzərdən keçirək elektrostatik sahə. Belə çıxır ki, ittihamlar zaman keçdikcə onun tərəfindən daimi təsirə məruz qalacaq. F 1 və F 2 yüklərə təsir edən qüvvələr olsun.

Eksperimental məlumatların ümumiləşdirilməsi nəticəsində məlum oldu ki, F 1 və F 2 qüvvələri ya bir, ya da əks istiqamətə yönəldilir və onların F 1 / F 2 nisbəti sınaq yüklərinin olduğu fəzadakı nöqtədən asılı deyildir. növbə ilə yerləşdirilir. Nəticə etibarilə, F 1 / F 2 nisbəti yalnız yüklərin özlərinə xas xüsusiyyətdir və heç bir şəkildə sahədən asılı deyildir.

Açılış bu fakt cisimlərin elektrikləşməsini xarakterizə etməyə imkan verdi və sonralar elektrik yükü adlandırıldı. Beləliklə, tərifə görə, q 1 /q 2 = F 1 /F 2 çıxır, burada q 1 və q 2 sahənin bir nöqtəsində yerləşdirilmiş yüklərin böyüklüyü, F 1 və F 2 isə təsir edən qüvvələrdir. sahəsindən ittihamlar üzrə.

Oxşar mülahizələr əsasında müxtəlif hissəciklərin yükləri eksperimental olaraq müəyyən edilmişdir. Test yüklərindən birini şərti olaraq birinə bərabər nisbətdə qoyaraq, F 1 / F 2 nisbətini ölçməklə digər yükün dəyərini hesablaya bilərsiniz.

Hər hansı bir elektrik sahəsi məlum bir yüklə xarakterizə edilə bilər. Beləliklə, sükunətdə olan vahid sınaq yükünə təsir edən qüvvə elektrik sahəsinin gücü adlanır və E ilə işarələnir. Yükün tərifindən biz güc vektorunun aşağıdakı formaya malik olduğunu görürük: E = F/q.

j və E vektorları arasında əlaqə. Ohm qanununun başqa bir forması

Həm də nəzərə alın ki, silindr müqavimətinin tərifi eyni materialdan ibarət olan naqillərə ümumiləşdirilə bilər. Bu halda, müqavimət düsturundan kəsik sahəsi telin kəsişməsinə və l - onun uzunluğuna bərabər olacaqdır.

Elektrik müqaviməti, qapalı dövrədən keçən cərəyanı aşkar edən, elektrik yüklərinin sərbəst axını zəiflədən və ya maneə törədən hər hansı bir müxalifətə aiddir.

Jpg?x15027" alt="Multimetr ilə müqavimətin ölçülməsi" width="600" height="490">!}

Müqavimətin multimetr ilə ölçülməsi

Müqavimətin fiziki anlayışı

Elektronlar, cərəyan axdığı zaman, yol boyu qarşılaşdıqları müqavimətə görə mütəşəkkil şəkildə keçiricidə dövr edir. Bu müqavimət nə qədər aşağı olarsa, elektronların mikro dünyasında mövcud nizam bir o qədər böyük olar. Lakin müqavimət yüksək olduqda, onlar bir-biri ilə toqquşmağa və istilik enerjisini buraxmağa başlayırlar. Bununla əlaqədar olaraq, keçiricinin temperaturu həmişə bir qədər artır, daha çox miqdarda, elektronlar hərəkətlərinə qarşı müqavimət tapır.

İstifadə olunan materiallar

Bütün məlum metallar, ən yaxşı keçiricilər də daxil olmaqla, cərəyanın keçməsinə az və ya çox davamlıdır. Qızıl və gümüş ən az müqavimətə malikdir, lakin onlar bahalıdır, buna görə də ən çox istifadə olunan material yüksək elektrik keçiriciliyinə malik olan misdir. Daha kiçik miqyasda alüminium istifadə olunur.

Cərəyanın keçməsinə qarşı ən böyük müqavimət nikrom teldir (nikel (80%) və xrom (20%) bir ərintisi). Rezistorlarda geniş istifadə olunur.

Başqa bir çox istifadə edilən rezistor materialı karbondur. İstifadə üçün ondan sabit müqavimətlər və reostatlar hazırlanır elektron sxemlər. Sabit rezistorlar və potensiometrlər cərəyan və gərginlik dəyərlərini tənzimləmək üçün istifadə olunur, məsələn, səs gücləndiricilərinin həcmini və tonunu idarə edərkən.

Müqavimətin hesablanması

Yük müqavimətinin dəyərini hesablamaq üçün cərəyan və gərginliyin dəyərləri məlumdursa, Ohm qanunundan alınan düstur əsas kimi istifadə olunur:

Ölçü vahidi Ohm-dur.

Rezistorların ardıcıl qoşulması üçün ümumi müqavimət fərdi dəyərlərin cəmlənməsi ilə tapılır:

R = R1 + R2 + R3 + …..

Paralel qoşulduqda ifadə istifadə olunur:

1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …

Parametrlərini və istehsal materialını nəzərə alaraq bir naqil üçün elektrik müqavimətini necə tapmaq olar? Bunun üçün başqa bir müqavimət düsturu var:

R = ρ x l/S, burada:

l - telin uzunluğu,
S - onun en kəsiyinin ölçüləri,
ρ – məftil materialının xüsusi həcm müqaviməti.

Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/2-1-600x417.png?.png 600w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2018/03/2-1-768x533..png 792w" sizes="(maksimum genişlik: 600px) 100vw, 600px">

Müqavimət formulu

Telin həndəsi ölçüləri ölçülə bilər. Ancaq bu düsturdan istifadə edərək müqaviməti hesablamaq üçün ρ əmsalını bilmək lazımdır.

Vacibdir! Dəyərləri döyün həcmli müqavimət artıq müxtəlif materiallar üçün hesablanmış və xüsusi cədvəllərdə ümumiləşdirilmişdir.

Katsayı dəyəri müqaviməti müqayisə etməyə imkan verir fərqli növlər onlara uyğun olaraq verilmiş temperaturda keçiricilər fiziki xassələriölçülər istisna olmaqla. Bunu misallarla göstərmək olar.

500 m uzunluğunda bir mis telin elektrik müqavimətinin hesablanmasına bir nümunə:

Telin kəsişmə ölçüləri bilinmirsə, onun diametrini kaliperlə ölçə bilərsiniz. Tutaq ki, 1,6 mm;
Kesiti sahəsini hesablayarkən düsturdan istifadə olunur:

Sonra S = 3,14 x (1,6/2)² = 2 mm²;

Cədvəldən istifadə edərək, mis üçün ρ dəyərini 0,0172 Ohm x m/mm²-ə bərabər tapdıq;
İndi hesablanmış keçiricinin elektrik müqaviməti belə olacaq:

R = ρ x l/S = 0,0172 x 500/2 = 4,3 Ohm.

Başqa bir misal– en kəsiyi 0,1 mm², uzunluğu 1 m olan nikrom tel:

Nikrom üçün ρ göstəricisi 1,1 Ohm x m/mm²-dir;
R = ρ x l/S = 1,1 x 1/0,1 = 11 Ohm.

İki nümunə aydın şəkildə göstərir ki, bir metr uzunluğunda və kəsiyi 20 dəfə kiçik olan nikrom məftil 500 metr mis məftildən 2,5 dəfə daha çox elektrik müqavimətinə malikdir.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/3-6-768x381..jpg 960w" sizes="(maksimum genişlik: 600px) 100vw, 600px">

Bəzi metalların müqaviməti

Vacibdir! Müqavimət temperaturdan təsirlənir, artan temperaturla artır və əksinə, temperaturun azalması ilə azalır.

Empedans

Empedans reaktiv yükləri nəzərə alan daha ümumi müqavimət terminidir. AC dövrəsində müqavimətin hesablanması empedansın hesablanmasını əhatə edir.

Rezistor müəyyən vəzifələri yerinə yetirmək üçün aktiv müqavimət göstərsə də, reaktiv komponent bəzi dövrə komponentlərinin uğursuz əlavə məhsuludur.

İki növ reaksiya:

İnduktiv. Bobinlər tərəfindən yaradılmışdır. Hesablama formulu:

X (L) = 2π x f x L, burada:

f – cərəyan tezliyi (Hz),
L – endüktans (H);

Kapasitiv. Kondansatörler tərəfindən yaradılmışdır. Düsturdan istifadə edərək hesablanır:

X (C) = 1/(2π x f x C),

burada C tutumdur (F).

Aktiv həmkarı kimi, reaktivlik ohm ilə ifadə edilir və həmçinin dövrə vasitəsilə cərəyan axını məhdudlaşdırır. Dövrədə həm kapasitans, həm də induktor varsa, ümumi müqavimət bərabərdir:

X = X (L) – X (C).

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/4-3.jpg 622w" sizes="(maksimum genişlik: 600px) 100vw, 600px">

Aktiv, induktiv və kapasitiv reaksiya

Vacibdir! Reaktiv yük düsturlarından maraqlı xüsusiyyətlər gəlir. Dəyişən cərəyanın və endüktansın tezliyi artdıqca X(L) artır. Və əksinə, tezliklər və tutum nə qədər yüksək olarsa, X (C) kiçikdir.

Empedansın tapılması (Z) aktiv və reaktiv komponentlərin sadə əlavəsi deyil:

Z = √ (R² + X²).

Misal 1

Sənaye tezliyi cərəyanı olan dövrədəki bobin 25 Ohm aktiv müqavimətə və 0,7 H endüktansa malikdir. Empedansı hesablaya bilərsiniz:

X (L) = 2π x f x L = 2 x 3,14 x 50 x 0,7 = 218,45 Ohm;
Z = √ (R² + X (L)²) = √ (25² + 218.45²) = 219.9 ohm.

tan φ = X (L)/R = 218,45/25 = 8,7.

φ bucağı təxminən 83 dərəcədir.

Misal 2

100 μF tutumu və 12 ohm daxili müqaviməti olan bir kondansatör var. Empedansı hesablaya bilərsiniz:

X (C) = 1/(2π x f x C) = 1/ 2 x 3,14 x 50 x 0,0001 = 31,8 Ohm;
Z = √ (R² + X (C)²) = √ (12² + 31.8²) = 34 Ohm.

İnternetdə bütün elektrik dövrəsinin və ya onun bölmələrinin müqavimətinin və empedansının hesablanmasını sadələşdirmək üçün onlayn kalkulyator tapa bilərsiniz. Orada yalnız hesablama məlumatlarınızı daxil etməlisiniz və hesablama nəticələrini qeyd etməlisiniz.