paglaban sa kuryente. Electrical resistance at conductivity

>>Psika: Elektrisidad na pagtutol

Mag-download ng kalendaryo-thematic na pagpaplano sa physics, mga sagot sa mga pagsusulit, mga gawain at sagot para sa isang mag-aaral, mga libro at mga aklat-aralin, mga kurso para sa isang guro sa physics para sa grade 9

Nilalaman ng aralin buod ng aralin suporta frame lesson presentation accelerative methods interactive na mga teknolohiya Magsanay mga gawain at pagsasanay mga workshop sa pagsusuri sa sarili, pagsasanay, kaso, quests homework discussion questions retorikal na mga tanong mula sa mga mag-aaral Mga Ilustrasyon audio, mga video clip at multimedia mga larawan, mga larawang graphics, mga talahanayan, mga scheme ng katatawanan, mga anekdota, mga biro, mga parabula sa komiks, mga kasabihan, mga crossword puzzle, mga quote Mga add-on mga abstract articles chips for inquisitive cheat sheets textbooks basic and additional glossary of terms other Pagpapabuti ng mga aklat-aralin at mga aralinpagwawasto ng mga pagkakamali sa aklat-aralin pag-update ng isang fragment sa aklat-aralin na mga elemento ng pagbabago sa aralin na pinapalitan ng mga bago ang hindi na ginagamit na kaalaman Para lamang sa mga guro perpektong mga aralin plano sa kalendaryo para sa taon mga alituntunin mga programa sa talakayan Pinagsanib na Aralin

Kung mayroon kang mga pagwawasto o mungkahi para sa araling ito,

O electric circuit electric current.

Ang paglaban ng elektrikal ay tinukoy bilang isang proporsyonalidad na kadahilanan R sa pagitan ng boltahe U at direktang kasalukuyang ako sa batas ng Ohm para sa isang seksyon ng chain.

Ang yunit ng paglaban ay tinatawag ohm(Ohm) bilang parangal sa German scientist na si G. Ohm, na nagpakilala ng konseptong ito sa physics. Ang isang ohm (1 ohm) ay ang paglaban ng naturang konduktor kung saan, sa isang boltahe 1 SA kasalukuyang lakas ay 1 A.

Resistivity.

Ang paglaban ng isang homogenous conductor ng pare-pareho ang cross section ay depende sa materyal ng conductor, ang haba nito l at cross section S at maaaring matukoy ng formula:

saan ρ ay ang resistivity ng materyal kung saan ginawa ang konduktor.

Resistivity ng bagay- ito ay isang pisikal na dami na nagpapakita ng paglaban ng isang konduktor na gawa sa sangkap na ito ng haba ng yunit at yunit na cross-sectional area.

Ito ay sumusunod mula sa formula na

Halaga, kapalit ρ , ay tinatawag na kondaktibiti σ :

Dahil sa SI ang yunit ng paglaban ay 1 ohm. Ang yunit ng lugar ay 1 m 2, at ang yunit ng haba ay 1 m, kung gayon ang yunit ng resistivity sa SI ay magiging 1 Ohm · m 2 / m, o 1 ohm m. Ang yunit ng conductivity sa SI ay Ohm -1 m -1.

Sa pagsasagawa, ang cross-sectional area ng manipis na mga wire ay madalas na ipinahayag sa square millimeters (mm2). Sa kasong ito, ang isang mas maginhawang yunit ng resistivity ay Ohm mm 2 / m. Dahil 1 mm 2 \u003d 0.000001 m 2, pagkatapos ay 1 Ohm mm 2 / m \u003d 10 -6 Ohm m. Ang mga metal ay may napakababang resistivity - sa pagkakasunud-sunod ng (1 10 -2) Ohm mm 2 /m, dielectrics - 10 15 -10 20 malaki.

Pag-asa ng paglaban sa temperatura.

Habang tumataas ang temperatura, tumataas ang paglaban ng mga metal. Gayunpaman, may mga haluang metal na ang paglaban ay halos hindi nagbabago sa pagtaas ng temperatura (halimbawa, constantan, manganin, atbp.). Ang paglaban ng mga electrolyte ay bumababa sa pagtaas ng temperatura.

koepisyent ng temperatura ng paglaban Ang konduktor ay ang ratio ng pagbabago sa paglaban ng konduktor kapag pinainit ng 1 ° C sa halaga ng paglaban nito sa 0 º C:

Ang pag-asa ng resistivity ng mga conductor sa temperatura ay ipinahayag ng formula:

Sa pangkalahatan α depende sa temperatura, ngunit kung ang pagitan ng temperatura ay maliit, kung gayon koepisyent ng temperatura maaaring ituring na permanente. Para sa mga purong metal α \u003d (1/273) K -1. Para sa mga solusyon sa electrolyte α < 0 . Halimbawa, para sa isang 10% na solusyon asin α \u003d -0.02 K -1. Para sa constantan (copper-nickel alloy) α \u003d 10 -5 K -1.

Ang pag-asa ng resistensya ng konduktor sa temperatura ay ginagamit sa mga thermometer ng paglaban.

Ang pisika ay puno ng mga konsepto na mahirap isipin. Isang kapansin-pansing halimbawa ang paksang ito ay tungkol sa kuryente. Halos lahat ng phenomena at terms na nakatagpo doon ay mahirap makita o isipin.

Ano ang electrical resistance? Saan ito nanggaling? Bakit nagkakaroon ng tensyon? At bakit may kapangyarihan ang kasalukuyang? Ang mga tanong ay walang katapusan. Ito ay nagkakahalaga ng pag-aayos ng lahat sa pagkakasunud-sunod. At mainam na magsimula sa paglaban.

Ano ang nangyayari sa isang konduktor kapag ang daloy ay dumadaloy dito?

May mga sitwasyon kapag ang isang materyal na may kakayahang conductive ay nasa pagitan ng dalawang poste electric field: positibo at negatibo. At pagkatapos ay isang electric current ang dumadaloy dito. Ito ay ipinahayag sa katotohanan na ang mga libreng electron ay nagsisimulang idirekta ang paggalaw. Dahil mayroon silang negatibong singil, lumilipat sila sa isang direksyon - patungo sa plus. I wonder kung anong direksyon agos ng kuryente Nakaugalian na magpahiwatig ng isa pa - mula sa plus hanggang minus.

Sa panahon ng paggalaw, ang mga electron ay tumama sa mga atomo ng sangkap at inilipat ang bahagi ng kanilang enerhiya sa kanila. Ipinapaliwanag nito ang katotohanan na ang konduktor na kasama sa network ay uminit. At ang mga electron mismo ay nagpapabagal sa kanilang paggalaw. Ngunit ang electric field ay nagpapabilis muli sa kanila, kaya muli silang nagmamadali sa plus. Ang prosesong ito ay nagpapatuloy nang walang katiyakan hangga't mayroong isang electric field sa paligid ng konduktor. Lumalabas na ang mga electron ang nakakaranas ng paglaban ng electric current. Ibig sabihin, mas maraming obstacle ang nararanasan nila, mas mataas ang value ng value na ito.

Ano ang electrical resistance?

Maaari itong tukuyin sa dalawang paraan. Ang una ay nauugnay sa formula para sa batas ng Ohm. At ganito ang tunog: ang paglaban ng elektrikal ay isang pisikal na dami, na tinukoy bilang ratio ng boltahe sa konduktor sa lakas ng kasalukuyang dumadaloy dito. matematikal na notasyon ipinapakita sa ibaba.

Ang pangalawa ay batay sa mga katangian ng katawan. Ang electrical resistance ng isang conductor ay isang pisikal na dami na nagpapahiwatig ng pag-aari ng isang katawan upang i-convert ang elektrikal na enerhiya sa init. Parehong totoo ang mga pahayag na ito. Lamang sa kurso sa paaralan madalas huminto sa pagsasaulo ng una. Ang halaga sa ilalim ng pag-aaral ay tinutukoy ng letrang R. Ang mga yunit kung saan sinusukat ang electrical resistance ay Ohm.

Ano ang mga pormula para sa paghahanap nito?

Ang pinakasikat ay sumusunod mula sa batas ng Ohm para sa seksyon ng chain. Pinagsasama nito ang electric current, boltahe, paglaban. Mukhang ganito:

Ito ang formula number 1.
Ang pangalawa ay isinasaalang-alang ang katotohanan na ang paglaban ay nakasalalay sa mga parameter ng konduktor:
Ang formula na ito ay may numero 2. Ang sumusunod na notasyon ay ipinakilala dito:

Ang elektrikal na resistivity ay isang pisikal na dami na katumbas ng paglaban ng isang materyal na 1 m ang haba at may isang cross-sectional na lugar na 1 m 2.

Ipinapakita ng talahanayan ang yunit ng system ng resistivity. Sa totoong mga sitwasyon, hindi nangyayari na ang cross section ay sinusukat sa square meters. Halos palaging ito ay square millimeters. Samakatuwid, mas maginhawang kunin ang electrical resistivity sa Ohm * mm 2 / m, at palitan ang lugar sa mm 2.

Sa ano at paano nakasalalay ang paglaban?

Una, mula sa sangkap kung saan ginawa ang konduktor. Paano higit na halaga, na may electrical resistivity, mas masahol pa ito ay magsasagawa ng kasalukuyang.

Pangalawa, sa haba ng wire. At dito direkta ang pagtitiwala. Habang tumataas ang haba, tumataas ang resistensya.

Pangatlo, sa kapal. Kung mas makapal ang konduktor, mas mababa ang resistensya nito.

At sa wakas, pang-apat, sa temperatura ng konduktor. At narito ang lahat ay hindi masyadong malinaw. Pagdating sa mga metal, tumataas ang resistensya ng kuryente habang umiinit. Ang pagbubukod ay ilang mga espesyal na haluang metal - ang kanilang paglaban ay halos hindi nagbabago kapag pinainit. Kabilang dito ang: constantan, nickelin at manganin. Kapag pinainit ang mga likido, bumababa ang kanilang resistensya.

Ano ang mga resistors?

Ito ay isang elemento na kasama sa isang de-koryenteng circuit. Ito ay may napaka tiyak na pagtutol. Ito ang ginagamit sa mga diagram. Nakaugalian na hatiin ang mga resistor sa dalawang uri: naayos at variable. Ang kanilang pangalan ay tumutukoy sa kung ang kanilang pagtutol ay maaaring baguhin. Ang una - pare-pareho - hindi pinapayagan kang baguhin ang nominal na halaga ng paglaban sa anumang paraan. Ito ay nananatiling hindi nagbabago. Ang pangalawa - mga variable - ginagawang posible na gumawa ng mga pagsasaayos sa pamamagitan ng pagbabago ng paglaban depende sa mga pangangailangan ng isang partikular na circuit. Sa electronics ng radyo, ang isa pang uri ay nakikilala - mga trimmer. Ang kanilang paglaban ay nagbabago lamang sa sandaling kailangan mong ayusin ang aparato, at pagkatapos ay nananatiling pare-pareho.

Ano ang hitsura ng isang risistor sa mga diagram?

Isang parihaba na may dalawang labasan mula sa makitid na gilid nito. Ito ay isang nakapirming risistor. Kung ang isang arrow ay naka-attach dito sa ikatlong bahagi, kung gayon ito ay variable na. Bilang karagdagan, ang electrical resistance ng risistor ay nilagdaan din sa mga diagram. Sa loob mismo ng parihaba na ito. Kadalasan ay mga numero lamang o may pangalan kung napakalaki.

Para saan ang pagkakabukod at bakit ito dapat sukatin?

Ang layunin nito ay upang matiyak ang kaligtasan ng kuryente. Ang paglaban sa pagkakabukod ng kuryente ay pangunahing katangian. Hindi nito pinapayagan ang isang mapanganib na agos na dumaloy sa katawan ng tao.

Mayroong apat na uri ng pagkakabukod:

nagtatrabaho - ang layunin nito ay upang matiyak ang normal na paggana ng kagamitan, kaya hindi ito palaging may sapat na antas ng proteksyon ng tao;
karagdagang ay isang karagdagan sa unang uri at pinoprotektahan ang mga tao;
double pinagsasama ang unang dalawang uri ng pagkakabukod;
reinforced, na isang pinahusay na uri ng pagtatrabaho, ito ay kasing maaasahan ng karagdagang isa.

Ang lahat ng mga device na may domestic purpose ay dapat na nilagyan ng double o reinforced insulation. Bukod dito, dapat itong magkaroon ng mga katangiang makatiis sa anumang mekanikal, elektrikal at thermal load.

Sa paglipas ng panahon, ang pagkakabukod ay tumatanda at ang pagganap nito ay lumalala. Ipinapaliwanag nito kung bakit nangangailangan ito ng regular pang-iwas na pagsusuri. Ang layunin nito ay alisin ang mga depekto, gayundin ang sukatin ang aktibong paglaban nito. Para dito, ginagamit ang isang espesyal na aparato - isang megohmmeter.

Mga halimbawa ng mga problema sa mga solusyon

Kundisyon 1: Kinakailangang matukoy ang electrical resistance ng isang wire na bakal na may haba na 200 m at isang cross-sectional area na 5 mm².

Solusyon. Kailangan mong gamitin ang pangalawang formula. Tanging ang resistivity ay hindi kilala dito. Ngunit ito ay makikita sa talahanayan. Ito ay katumbas ng 0.098 Ohm * mm / m 2. Ngayon ay kailangan mo lamang palitan ang mga halaga sa formula at bilangin:

R \u003d 0.098 * 200 / 5 \u003d 3.92 ohms.

Sagot: ang paglaban ay humigit-kumulang 4 ohms.

Kundisyon 2: Kalkulahin ang electrical resistance ng isang conductor na gawa sa aluminum kung ang haba nito ay 2 km at ang cross-sectional area nito ay 2.5 mm².

Solusyon. Katulad ng unang gawain, ang resistivity ay 0.028 Ohm * mm / m 2. Upang makuha ang tamang sagot, kailangan mong i-convert ang mga kilometro sa metro: 2 km = 2000 m. Ngayon ay maaari mong bilangin:

R \u003d 0.028 * 2000 / 2.5 \u003d 22.4 ohms.

Sagot: R = 22.4 ohms.

Kondisyon 3: Gaano katagal ang wire na kailangan kung ang resistensya nito ay 30 ohms? Ang cross-sectional area nito ay kilala - 0.2 mm², at ang materyal ay nickeline.

Solusyon. Mula sa parehong formula ng paglaban, maaari kang makakuha ng isang expression para sa haba ng wire:

l = (R * S) / p. Ang lahat ay kilala, maliban sa resistivity, na dapat kunin mula sa talahanayan: 0.45 Ohm * mm 2 / m Pagkatapos ng pagpapalit at mga kalkulasyon, lumalabas na l \u003d 13.33 m.

Sagot: ang tinatayang halaga ng haba ay 13 m.

Kundisyon 4: matukoy ang materyal na kung saan ginawa ang risistor, kung ang haba nito ay 40 m, ang paglaban ay 16 ohms, ang cross section ay 0.5 mm².

Solusyon. Katulad ng ikatlong gawain, ang pormula para sa resistivity ay ipinahayag:

ρ = (R * S) / l. Ang pagpapalit ng mga halaga at kalkulasyon ay nagbibigay ng sumusunod na resulta: ρ \u003d 0.2 Ohm * mm 2 / m. Binigyan ng halaga katangian ng resistivity ng lead.

Sagot: lead.

Ang batas ng Ohm ay ang pangunahing batas ng mga de-koryenteng circuit. Kasabay nito, ito ay nagpapahintulot sa amin na ipaliwanag ang maraming natural na phenomena. Halimbawa, mauunawaan ng isa kung bakit hindi "tinatalo" ng kuryente ang mga ibon na nakaupo sa mga wire. Para sa pisika, ang batas ng Ohm ay lubhang makabuluhan. Kung wala ang kanyang kaalaman, imposibleng lumikha ng matatag na mga de-koryenteng circuit o wala talagang electronics.

Dependence I = I(U) at ang halaga nito

Ang kasaysayan ng pagtuklas ng paglaban ng mga materyales ay direktang nauugnay sa kasalukuyang boltahe na katangian. Ano ito? Kumuha tayo ng isang circuit na may patuloy na electric current at isaalang-alang ang alinman sa mga elemento nito: isang lampara, isang gas tube, isang metal conductor, isang electrolyte flask, atbp.

Sa pamamagitan ng pagpapalit ng boltahe U (madalas na tinutukoy bilang V) na inilapat sa elementong pinag-uusapan, susubaybayan natin ang pagbabago sa kasalukuyang lakas (I) na dumadaan dito. Bilang isang resulta, makakakuha tayo ng isang pag-asa ng form I \u003d I (U), na tinatawag na "boltahe na katangian ng elemento" at isang direktang tagapagpahiwatig ng mga de-koryenteng katangian nito.

Maaaring iba ang hitsura ng katangian ng volt-ampere para sa iba't ibang elemento. Ang pinakasimpleng anyo nito ay nakuha sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa isang metal conductor, na ginawa ni Georg Ohm (1789 - 1854).

Ang kasalukuyang-boltahe na katangian ay isang linear na relasyon. Samakatuwid, ang graph nito ay isang tuwid na linya.

Batas sa pinakasimpleng anyo nito

Ang pananaliksik ni Ohm sa kasalukuyang-boltahe na mga katangian ng mga konduktor ay nagpakita na ang kasalukuyang lakas sa loob ng isang metal na konduktor ay proporsyonal sa potensyal na pagkakaiba sa mga dulo nito (I ~ U) at inversely proporsyonal sa isang tiyak na koepisyent, iyon ay, I ~ 1/R. Ang coefficient na ito ay nagsimulang tawaging "conductor resistance", at ang yunit ng pagsukat ng electrical resistance ay Ohm o V/A.

Ito ay nagkakahalaga ng pagpuna ng isa pang bagay. Ang batas ng Ohm ay kadalasang ginagamit upang kalkulahin ang paglaban sa mga circuit.

Ang mga salita ng batas

Sinasabi ng batas ng Ohm na ang kasalukuyang lakas (I) ng isang solong seksyon ng circuit ay proporsyonal sa boltahe sa seksyong ito at inversely proporsyonal sa paglaban nito.

Dapat pansinin na sa form na ito ang batas ay nananatiling totoo lamang para sa isang homogenous na seksyon ng kadena. Ang homogenous ay bahagi ng electrical circuit na hindi naglalaman ng kasalukuyang pinagmumulan. Kung paano gamitin ang batas ng Ohm sa isang hindi magkakatulad na circuit ay tatalakayin sa ibaba.

Nang maglaon, itinatag ng eksperimento na ang batas ay nananatiling wasto para sa mga solusyon sa electrolyte sa isang de-koryenteng circuit.

Ang pisikal na kahulugan ng paglaban

Ang paglaban ay pag-aari ng mga materyales, sangkap o media upang maiwasan ang pagdaan ng electric current. Sa dami, ang paglaban ng 1 ohm ay nangangahulugan na ang isang electric current na 1 A ay maaaring pumasa sa isang konduktor sa isang boltahe ng 1 V sa mga dulo nito.

Tukoy na electrical resistance

Eksperimento na itinatag na ang paglaban ng electric current ng conductor ay nakasalalay sa mga sukat nito: haba, lapad, taas. At gayundin sa hugis nito (sphere, cylinder) at ang materyal na kung saan ito ginawa. Kaya, ang formula para sa resistivity, halimbawa, ng isang homogenous na cylindrical conductor ay magiging: R \u003d p * l / S.

Kung ilalagay namin ang s \u003d 1 m 2 at l \u003d 1 m sa formula na ito, kung gayon ang R ay magiging katumbas ng numero sa p. Mula dito, ang yunit ng pagsukat para sa koepisyent ng resistivity ng konduktor sa SI ay kinakalkula - ito ay Ohm * m.

Sa formula ng resistivity, ang p ay ang drag coefficient na ibinigay ng mga katangian ng kemikal materyal na kung saan ginawa ang konduktor.

Upang isaalang-alang ang kaugalian na anyo ng batas ng Ohm, kinakailangan na isaalang-alang ang ilang higit pang mga konsepto.

Tulad ng alam mo, ang electric current ay isang mahigpit na iniutos na paggalaw ng anumang sisingilin na mga particle. Halimbawa, sa mga metal, ang mga kasalukuyang carrier ay mga electron, at sa pagsasagawa ng mga gas, mga ions.

Kumuha tayo ng isang maliit na kaso kapag ang lahat ng kasalukuyang carrier ay homogenous - isang metal conductor. Iisa-isahin natin ang isang walang katapusang maliit na volume sa konduktor na ito at tukuyin mo ang average (drift, ordered) na bilis ng mga electron sa ibinigay na volume. Dagdag pa, hayaan n tukuyin ang konsentrasyon ng kasalukuyang mga carrier sa bawat dami ng yunit.

Ngayon, gumuhit tayo ng infinitesimal area na dS patayo sa vector u at bumuo sa kahabaan ng velocity ng infinitesimal cylinder na may taas na u*dt, kung saan ang dt ay tumutukoy sa oras na kinakailangan para sa lahat ng kasalukuyang velocity carrier na nakapaloob sa volume na isinasaalang-alang upang dumaan sa lugar. dS.

Sa kasong ito, ang singil na katumbas ng q \u003d n * e * u * dS * dt ay ililipat ng mga electron sa pamamagitan ng lugar, kung saan ang e ay ang singil ng electron. Kaya, ang electric current density ay isang vector j = n * e * u, na nagsasaad ng halaga ng singil na inilipat sa bawat yunit ng oras sa pamamagitan ng isang unit area.

Ang isa sa mga bentahe ng differential definition ng Ohm's law ay madalas kang makakalampas nang hindi kinakalkula ang paglaban.

Pagsingil ng kuryente. Lakas ng electric field

Ang lakas ng field, kasama ang electric charge, ay isang pangunahing parameter sa teorya ng kuryente. Kasabay nito, ang isang dami ng ideya ng mga ito ay maaaring makuha mula sa mga simpleng eksperimento na magagamit sa mga mag-aaral.

Para sa pagiging simple ng pangangatwiran, isasaalang-alang namin ang isang electrostatic field. Ito ay isang electric field na hindi nagbabago sa paglipas ng panahon. Ang nasabing patlang ay maaaring malikha ng mga nakatigil na singil sa kuryente.

Gayundin, para sa aming mga layunin, kailangan ang isang test charge. Sa kapasidad nito, gagamit kami ng isang naka-charge na katawan - napakaliit na hindi ito kayang magdulot ng anumang mga abala (muling pamamahagi ng mga singil) sa mga nakapalibot na bagay.

Isaalang-alang naman ang dalawang singil sa pagsubok na kinuha, na magkakasunod na inilagay sa isang punto sa espasyo, na nasa ilalim ng impluwensya ng electrostatic field. Lumalabas na ang mga singil ay sasailalim sa time-invariant influence sa kanyang bahagi. Hayaan ang F 1 at F 2 ang mga puwersang kumikilos sa mga singil.

Bilang resulta ng generalization ng experimental data, napag-alaman na ang mga puwersa F 1 at F 2 ay nakadirekta alinman sa isa o sa magkasalungat na direksyon, at ang kanilang ratio F 1 / F 2 ay independiyente sa punto sa espasyo kung saan ang mga singil sa pagsubok. ay salit-salit na inilagay. Dahil dito, ang ratio F 1 /F 2 ay isang katangian na eksklusibo ng mga singil mismo, at hindi nakadepende sa field sa anumang paraan.

Pagbubukas itong katotohanan ginawang posible na makilala ang electrification ng mga katawan at kalaunan ay tinawag na electric charge. Kaya, sa pamamagitan ng kahulugan, q 1 / q 2 \u003d F 1 / F 2 ay nakuha, kung saan ang q 1 at q 2 ay ang magnitude ng mga singil na inilagay sa isang punto ng field, at ang F 1 at F 2 ay ang mga puwersang kumikilos sa mga singil mula sa field.

Mula sa gayong mga pagsasaalang-alang, ang mga magnitude ng mga singil ng iba't ibang mga particle ay nai-eksperimentong itinatag. Sa pamamagitan ng kondisyong paglalagay ng isa sa mga singil sa pagsubok na katumbas ng isa sa ratio, posibleng kalkulahin ang halaga ng isa pang singil sa pamamagitan ng pagsukat ng ratio F 1 /F 2 .

Anumang electric field ay maaaring ilarawan sa mga tuntunin ng isang kilalang singil. Kaya, ang puwersa na kumikilos sa isang unit test charge sa pahinga ay tinatawag na electric field strength at tinutukoy ng E. Mula sa kahulugan ng charge, nakuha natin na ang strength vector ay may sumusunod na anyo: E = F/q.

Koneksyon ng mga vectors j at E. Isa pang anyo ng batas ng Ohm

Tandaan din na ang kahulugan ng resistivity ng cylinder ay maaaring pangkalahatan sa mga wire na gawa sa parehong materyal. Sa kasong ito, ang cross-sectional area mula sa resistivity formula ay magiging katumbas ng cross section ng wire, at l - ang haba nito.

Ang electrical resistance ay nauunawaan bilang anumang resistensya na nakakakita ng kasalukuyang kapag dumadaan sa isang closed circuit, nagpapahina o humahadlang sa libreng daloy ng mga singil sa kuryente.

Jpg?x15027" alt=" Pagsukat ng resistensya gamit ang multimeter" width="600" height="490">!}

Pagsukat ng paglaban gamit ang isang multimeter

Ang pisikal na konsepto ng paglaban

Ang mga electron, kapag dumadaan sa kasalukuyang, ay umiikot sa isang konduktor sa isang organisadong paraan ayon sa paglaban na kanilang nakatagpo sa daan. Kung mas mababa ang paglaban na ito, mas malaki ang umiiral na pagkakasunud-sunod sa microcosm ng mga electron. Ngunit kapag mataas ang resistensya, nagsisimula silang magbanggaan sa isa't isa at naglalabas ng enerhiya ng init. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang temperatura ng konduktor ay palaging tumataas nang bahagya, sa pamamagitan ng mas malaking halaga, mas mataas ang mga electron na nakakahanap ng paglaban sa kanilang paggalaw.

Mga materyales na ginamit

Ang lahat ng kilalang metal ay higit pa o hindi gaanong lumalaban sa pagdaan ng kasalukuyang, kabilang ang pinakamahusay na mga konduktor. Ang ginto at pilak ay may hindi bababa sa paglaban, ngunit ang mga ito ay mahal, kaya ang pinaka-karaniwang ginagamit na materyal ay tanso, na may mataas na electrical conductivity. Ang aluminyo ay ginagamit sa mas maliit na sukat.

Ang Nichrome wire ay may pinakamataas na pagtutol sa pagpasa ng kasalukuyang (isang haluang metal ng nikel (80%) at kromo (20%). Ito ay malawakang ginagamit sa mga resistor.

Ang isa pang malawak na ginagamit na materyal ng risistor ay carbon. Mula dito, ang mga fixed resistance at rheostat ay ginawa para magamit sa mga electronic circuit. Ang mga nakapirming resistor at potentiometer ay ginagamit upang kontrolin ang kasalukuyang at mga halaga ng boltahe, halimbawa, kapag kinokontrol ang volume at tono ng mga audio amplifier.

Pagkalkula ng paglaban

Upang kalkulahin ang halaga ng paglaban ng pagkarga, ang formula na nagmula sa batas ng Ohm ay ginagamit bilang pangunahing isa kung ang mga halaga ng kasalukuyang at boltahe ay kilala:

Ang yunit ng sukat ay Ohm.

Para sa serye na koneksyon ng mga resistors kabuuang pagtutol ay matatagpuan sa pamamagitan ng pagbubuod ng mga indibidwal na halaga:

R = R1 + R2 + R3 + …..

Kapag kumokonekta nang magkatulad, ginagamit ang expression:

1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …

At kung paano mahahanap ang de-koryenteng paglaban para sa isang wire, na ibinigay sa mga parameter at materyal ng paggawa nito? May isa pang formula ng paglaban para dito:

R \u003d ρ x l / S, kung saan:

l ang haba ng wire,
S ay ang mga sukat ng cross section nito,
Ang ρ ay ang tiyak na dami ng resistensya ng wire na materyal.

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="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Formula ng paglaban

Ang mga geometric na sukat ng wire ay maaaring masukat. Ngunit upang makalkula ang paglaban gamit ang formula na ito, kailangan mong malaman ang koepisyent ρ.

Mahalaga! matalo ang mga halaga Ang paglaban sa dami ay nakalkula na para sa iba't ibang mga materyales at na-summarized sa mga espesyal na talahanayan.

Ang halaga ng koepisyent ay nagpapahintulot sa iyo na ihambing ang paglaban iba't ibang uri konduktor sa isang ibinigay na temperatura alinsunod sa kanilang pisikal na katangian anuman ang laki. Ito ay maaaring ilarawan sa mga halimbawa.

Isang halimbawa ng pagkalkula ng electrical resistance ng isang tansong wire, 500 m ang haba:

Kung ang mga sukat ng seksyon ng wire ay hindi alam, maaari mong sukatin ang diameter nito gamit ang isang caliper. Sabihin nating ito ay 1.6mm;
Kapag kinakalkula ang cross-sectional area, ginagamit ang formula:

Pagkatapos S = 3.14 x (1.6 / 2)² = 2 mm²;

Ayon sa talahanayan, natagpuan namin ang halaga ng ρ para sa tanso, katumbas ng 0.0172 Ohm x m / mm²;
Ngayon ang electrical resistance ng kinakalkula na konduktor ay magiging:

R \u003d ρ x l / S \u003d 0.0172 x 500/2 \u003d 4.3 ohms.

Isa pang halimbawa– nichrome wire na may cross section na 0.1 mm², haba 1 m:

Ang ρ index para sa nichrome ay 1.1 Ohm x m / mm²;
R \u003d ρ x l / S \u003d 1.1 x 1 / 0.1 \u003d 11 ohms.

Dalawang halimbawa ang malinaw na nagpapakita na ang isang metrong haba ng nichrome wire na may cross section na 20 beses na mas maliit ay may electrical resistance na 2.5 beses na mas malaki kaysa sa 500 metro ng tansong wire.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/3-6-768x381..jpg 960w

Resistivity ng ilang mga metal

Mahalaga! Ang paglaban ay naiimpluwensyahan ng temperatura, na may pagtaas kung saan ito ay tumataas at, sa kabaligtaran, bumababa nang may pagbaba.

Impedance

Ang impedance ay isang mas pangkalahatang termino para sa paglaban na isinasaalang-alang ang isang reaktibong pagkarga. Ang pagkalkula ng paglaban sa isang AC circuit ay upang kalkulahin ang impedance.

Habang ang isang risistor ay nagbibigay ng paglaban para sa isang tiyak na layunin, ang reaktibo ay isang kapus-palad na by-product ng ilang mga bahagi ng electrical circuit.

Dalawang uri ng reactance:

Induktibo. Nilikha ng mga coils. Formula ng pagkalkula:

X (L) = 2π x f x L, kung saan:

f ay ang kasalukuyang dalas (Hz),
L - inductance (H);

Capacitive. Nilikha ng mga capacitor. Kinakalkula ayon sa formula:

X (C) = 1/(2π x f x C),

kung saan ang C ay ang kapasidad (F).

Tulad ng aktibong katapat nito, ang reactance ay ipinahayag sa ohms at nililimitahan din ang daloy ng kasalukuyang sa pamamagitan ng loop. Kung mayroong parehong kapasidad at isang inductor sa circuit, kung gayon ang kabuuang paglaban ay:

X = X (L) - X (C).

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/4-3.jpg 622w

Aktibo, inductive at capacitive reactance

Mahalaga! Sumusunod ang mga kawili-wiling feature mula sa mga formula ng reaktibong pagkarga. Sa pagtaas ng dalas ng alternating current at inductance, tumataas ang X (L). Sa kabaligtaran, mas mataas ang dalas at kapasidad, mas maliit ang X (C).

Paghahanap ng impedance (Z) ay hindi isang simpleng pagdaragdag ng aktibo at reaktibong bahagi:

Z = √ (R² + X²).

Halimbawa 1

Ang isang coil sa isang circuit na may kasalukuyang dalas ng kuryente ay may aktibong pagtutol na 25 Ohms at isang inductance na 0.7 H. Maaari mong kalkulahin ang impedance:

X (L) \u003d 2π x f x L \u003d 2 x 3.14 x 50 x 0.7 \u003d 218.45 ohms;
Z = √ (R² + X (L)²) = √ (25² + 218.45²) = 219.9 ohms.

tg φ \u003d X (L) / R \u003d 218.45 / 25 \u003d 8.7.

Ang anggulo φ ay humigit-kumulang katumbas ng 83 degrees.

Halimbawa 2

Mayroong isang kapasitor na may kapasidad na 100 microfarads at isang panloob na pagtutol ng 12 ohms. Maaari mong kalkulahin ang impedance:

X (C) \u003d 1 / (2π x f x C) \u003d 1 / 2 x 3.14 x 50 x 0, 0001 \u003d 31.8 ohms;
Z \u003d √ (R² + X (C)²) \u003d √ (12² + 31.8²) \u003d 34 ohms.

Sa Internet, makakahanap ka ng online na calculator upang gawing simple ang pagkalkula ng paglaban at impedance ng buong electrical circuit o mga seksyon nito. Doon kailangan mo lamang itago ang iyong nakalkulang data at itala ang mga resulta ng pagkalkula.