Motstandsdempning Lovene for motstand og enhet for motstandsdempning
Resistivitet eller motstandskoeffisient
Resistivitet eller motstandskoeffisient er en egenskap hos et stoff som gir stoffet motstand mot strømstrømmen gjennom det. Resistiviteten eller motstandskoeffisienten til et stoff kan lett beregnes fra formelen utledet fra motstandslover.
Motstandslover
Motstanden i et stoff avhenger av følgende faktorer,
Lengde av stoffet.
Tværsnittsareal av stoffet.
Den naturen av materialet i stoffet.
Temperatur av stoffet.
Det er hovedsakelig fire (4) motstandslover fra hvilke resistiviteten eller spesifikke motstanden til et stoff kan enkelt bestemmes.
Første lov om resistivitet
Motstanden i et stoff er proporsjonal med lengden av stoffet. Den elektriske motstanden R av et stoff er
Der L er lengden av stoffet.
Hvis lengden av et stoff økes, øker også veien elektronene må reise. Hvis elektronene reiser lenger, kolliderer de mer, og dermed blir antallet elektroner som passerer gjennom stoffet mindre; derfor reduseres strømmen gjennom stoffet. Med andre ord, motstanden i stoffet øker med økende lengde av stoffet. Dette forholdet er også lineært.
Andre lov om resistivitet
Motstanden i et stoff er invers proporsjonal med tværsnittsarealet av stoffet. Den elektriske motstanden R av et stoff er
Der A er tværsnittsarealet av stoffet.
Strømmen gjennom et stoff avhenger av antall elektroner som passerer gjennom et tværsnitt av stoffet per tidsenhet. Så hvis tværsnittet av et stoff er større, kan flere elektroner passere tværsnittet. At flere elektroner passerer gjennom et tværsnitt per tidsenhet fører til mer strøm gjennom stoffet. For fast spenning, betyr mer strøm mindre elektrisk motstand og dette forholdet er lineært.
Resistivitet
Ved å kombinere disse to lovene får vi,
Der ρ (rho) er proporsjonalitetskonstanten og kjent som resistivitet eller spesifikk motstand av materialet i lederen eller stoffet. Nå hvis vi setter, L = 1 og A = 1 i ligningen, får vi, R = ρ. Det betyr at motstanden i et materiale med enhetslengde og enhetstværsnittsareal er lik dens resistivitet eller spesifikk motstand. Resistiviteten til et materiale kan alternativt defineres som den elektriske motstanden mellom motsatte sider av en kube med enhetsvolum av det materialet.
Tredje lov om resistivitet
Motstanden i et stoff er proporsjonal med resistiviteten av materialene som stoffet er laget av. Resistiviteten til alle materialer er ikke den samme. Den avhenger av antall frie elektroner, størrelsen på atomene i materialene, type binding i materialene og mange andre faktorer i materialets struktur. Hvis resistiviteten til et materiale er høy, er motstanden til stoffet laget av dette materialet høy, og vice versa. Dette forholdet er også lineært.
Fjerde lov om resistivitet
Temperaturen på stoffet påvirker også motstanden som stoffet gir. Dette er fordi, varmeenergi forårsaker mer interatomar vibrasjon i metall, og derfor får elektronene mer hindring under flytting fra lavpotensialende til høypotensialende. Derfor, i metallisk stoff, øker motstanden med økende temperatur. Hvis stoffet er ikke-metallisk, øker med økende temperatur, deles flere kovalente binder, dette fører til flere frie elektroner i materialet. Derfor, motstand minker med økende temperatur.
Derfor er det meningsløst å nevne motstanden til et stoff uten å nevne dets temperatur.
Enhet for resistivitet
Enheten for resistivitet kan enkelt bestemmes fra dens ligning
Enheten for resistivitet er Ω – m i MKS-systemet og Ω – cm i CGS-systemet, og 1 Ω – m = 100 Ω – cm.
Liste over resistivitet for ulike vanlige materialer
