Elektrisidad nga Resistanse: Ano kini?

Electrical4u

Larangan: Basic Electrical Basikong Elektikal

China

Ano ang Electrical Resistance?

Ang resistance (tinatawag din bilang ohmic resistance o electrical resistance) ay isang sukat ng paglaban sa current flow sa isang electrical circuit. Ang resistance ay sinusukat sa ohms, na ipinapakita ng Greek letter omega (Ω).

Ang mas malaking resistance, mas malaking barrier laban sa flow ng current.

Kapag ang potential difference ay inilapat sa isang conductor, ang current ay nagsisimulang umagos, o ang mga free electrons ay nagsisimulang magmove. Habang nagmo-move, ang mga free electrons ay sumusunod sa collision kasama ang mga atoms at molecules ng conductor.

Dahil sa collision o obstruction, ang rate ng flow ng electrons o electric current ay limited. Kaya, maaari nating sabihin na mayroong ilang opposition sa flow ng electrons o current. Kaya, ang opposition na ito na ibinibigay ng isang substance sa flow ng electric current ay tinatawag na resistance.

Ang resistance ng conducting material ay natatagpuan na—

directly proportional sa length ng material
inversely proportional sa cross-sectional area ng material
depende sa nature ng material
Depende sa temperature

Matematikal, ang resistance ng conducting material ay maipapahayag bilang,

$\begin{align*} R \propto \frac{l}{a} \end{align*}$

$\begin{align*} R = \rho \frac{l}{a} \,\, \Omega \end{align*}$

Kung diin ang R = pagtutol sa conductor

$l$ = haba sa conductor

a = cross-sectional area sa conductor

$\rho$ = constant of proportionality sa materyales nga gihisgotan og specific resistance o resistivity sa materyales

Pagtumong sa 1 Ohm Resistance

Kon ang potensyal nga 1 volt giaplikar sa duha ka lead sa conductor ug kon ang 1 ampere nga current mogawas dini, ang pagtutol sa conductor maoy isip 1 ohm.

$\begin{align*} R = \frac{V}{I} \end{align*}$

$\begin{align*} 1 \,\, Ohm = \frac{1 \,\, Volt}{1 \,\, Ampere} \end{align*}$

Unsa ang Ginamit nga Yunit sa Pagkuha sa Electrical Resistance?

Ang electrical resistance gitukod sa (ang SI unit para sa resistor) ohm, ug Ω ang representasyon niini. Ang yunit ohm (Ω) gipangalan pinaagi sa great German physicist ug mathematician na si Georg Simon Ohm.

Sa SI system, usa ka ohm sama sa 1 volt per ampere. Busa,

$\begin{align*} 1 \,\, Ohm = \frac{1 \,\, Volt}{1 \,\, Ampere} \end{align*}$

Busa, ang resistance usab mahimong gitukod sa volt per ampere.

Ang mga resistor gitukod ug gisangpot sa wide range sa mga value. Ang unit ohm kasagaran gigamit para sa moderate resistance values, apan ang dako ug gamay nga resistance values mahimong ipahayag sa milliohm, kiloohm, megaohm, ug uban pa.

Konsekuensya, ang derived units sa mga resistor gihimo batas sa ilang mga value, isip maipakita sa table sa ubos.

Unit Name	Abbreviation	Values in Ohm $(\Omega)$
Milli Ohm	$m\,\,\Omega$	$10^-^3\,\,\Omega$
Micro Ohm	$\micro\,\,\Omega$	$10^-^6\,\,\Omega$
Nano Ohm	$n\,\,\Omega$	$10^-^9\,\,\Omega$
Kilo Ohm	$K\,\,\Omega$	$10^3\,\,\Omega$
Mega Ohm	$M\,\,\Omega$	$10^6\,\,\Omega$
Giga Ohm	$G\,\,\Omega$	$10^9\,\,\Omega$

Derived Unit of Resistors

Simbolo sa Electrical Resistance

Duha ang pangunahon nga simbolo sa circuit para sa electrical resistance.

Ang pinakakomportable nga simbolo alang sa resistor mao ang zig-zag line nga gamiton kaayo sa North America. Ang uban nga simbolo sa circuit alang sa resistor mao ang small rectangle nga gamiton kaayo sa Europe ug Asia, gipangutana og international resistor symbol.

Ang simbolo sa circuit alang sa resistors makita sa imahe sa ubos.

企业微信截图_17099630627029.png 企业微信截图_17099630544755.png

Formula sa Electric Resistance

Ang basic formula sa resistance mao kini:

Ang relasyon tali sa Resistance, Voltage ug Current (Ohm’s Law)
Ang relasyon tali sa Resistance, Power, ug Voltage
Ang relasyon tali sa Resistance, Power, ug Current

Ang mga relasyon niini makita sa imahe sa ubos.

Resistance Formula 1 (Ohm’s Law)

Sumala sa Ohm’s Law

$\begin{align*} V = I * R \end{align*}$

Kini, ang resistensya mao ang ratio sa supply voltage ug current.

$\begin{align*} R = \frac{V}{I} \,\,\Omega \end{align*}$

Formula sa Resistensya 2 (Power ug Voltage)

Ang power nga gipasabot mao ang product sa supply voltage ug electric current.

$\begin{align*} P = V * I \end{align*}$

Ngayon, isulod ang $I = \frac{V}{R}$ sa uban nga equation, kita makakuha og,

$\begin{align*} P = \frac{V^2}{R} \end{align*}$

Kini, natangtang nato nga ang resistance mao ang ratio sa square sa supply voltage ug power. Matematikal,

$\begin{align*} R = \frac{V^2}{P} \,\,\Omega \end{align*}$

Formula sa Resistance 3 (Power ug Current)

Alam nato nga, $P = V * I$

Ipakita ang $V = I *R$ sa equation sa itaas, makakapagkuha kami og,

$\begin{align*} P = I^2 * R \end{align*}$

Ania, ang resistensya mao ang ratio sa power ug square sa current. Matematikal,

$\begin{align*} R = \frac{P}{I^2} \,\, \Omega \end{align*}$

Kalainan Tungod Kay AC ug DC Resistance

Adunay kalainan tali sa AC resistance ug DC resistance. Hinggil nato kini sa maong kaugalingon.

AC Resistance

Ang kabuok nga resistensya (kasama ang resistensya, inductive reactance, ug capacitive reactance) sa AC circuits gitawag og impedance. Ania, ang AC resistance usab gitawag og impedance.

Resistensya = Impedance i.e.,

$\begin{align*} R = Z \end{align*}$

Ang sumusunod nga formula naghatag og value sa AC resistance o impedance sa mga AC circuits,

$\begin{align*} R_A_C = \sqrt{R^2 + (X_L-X_C)^2} \,\, \Omega \end{align*}$

DC Resistance

Ang magnitude sa DC mahimong constant, iya, walay frequency sa DC circuits; kaya ang capacitive reactance ug inductive reactance sa DC circuits zero.

Kaya, ang tulo nga resistance value sa conductor o wire ang mobahin kon ma-subject sa DC supply.

Bisan pa, batas ni ohm, makakalkula kami sa value sa DC resistance.

$\begin{align*} R_D_C = \frac{V}{I} \,\, \Omega \end{align*}$

Pila Ang Mas Dako: AC Resistance o DC Resistance?

Wala'y skin effect sa mga DC circuits tungod kay ang frequency sa DC supply mao ang zero. Taliha, ang AC resistance mas taas kaysa DC resistance tungod sa skin effects.

$\begin{align*} R_A_C = R_D_C \end{align*}$

Kadaghanan, ang value sa AC resistance mao ang 1.6 ka beses sa value sa DC resistance.

$\begin{align*} R_A_C = 1.6 * R_D_C \end{align*}$

Electrical Resistance, Heating and Temperature

Electrical Resistance and Heating

Kung ang electric current (i.e., ang pag-flow sa free electrons) makadaog pinaagi sa conductor, adunay pipila ka 'friction' tali sa nag-move na electrons ug ang molecules sa conductor. Kini nga friction gitawag og electrical resistance.

Taliha, ang electrical energy gipasabot sa conductor gibag-o sa heat tungod sa friction o electrical resistance. Kini gitawag og heating effect sa electric current giproduce sa electrical resistance.

Pwede usab mahimong e.g., kon ang amperes nagpuyo sa usa ka conductor nga may resistance R ohms sa t seconds, ang gisumpong electrical energy mao ang I2Rt joules. Kini nga energy gitransformha isip heat.

Busa,

$\begin{align*} Heat \,\, produced \,\,(H) = I^2 * R * t \,\, joules \end{align*}$

$\begin{align*} = \frac{I^2 * R * t}{4.186} \,\, calories \end{align*}$

Ang heating effect kini gigamit sa pagbuhat og daghang mga electrical appliances sama sa usa ka electric heater, electric toaster, electric kettle, electric iron, soldering iron, ug uban pa. Ang basic principle sa kini nga mga appliances sama, i.e. kon ang electric current nagpuyo sa usa ka high resistance (gitawag og heating element), it produces the required heat.

Ang usa ka commonly used alloy of nickel and chromium called nichrome adunay resistance mas taas pa kay sa 50 times copper.

Effect of Temperature on Electrical Resistance

Ang resistance sa tanang materials maapektuhan sa pagbag-o sa temperature. Ang effect sa pagbag-o sa temperature lain-lain depende sa material.

Metals

Ang elektrisidad nga resistensya sa mga puro metal (e.g., copper, aluminum, silver, etc.) mao ang madaghan kon ang temperatura madaghan. Kini nga pagdako sa resistensya dako kaayo sa normal nga range sa temperatura. Busa, ang mga metal adunay positibo nga temperature coefficient of resistance.temperature coefficient of resistance.

Alloys

Ang elektrisidad nga resistensya sa mga alloy (e.g., nichrome, manganin, etc.) usab madaghan kon ang temperatura madaghan. Kini nga pagdako sa resistensya irregular ug relatyibong gamay. Busa, ang mga alloy adunay gamay nga value sa positibo nga temperature coefficient of resistance.

Semi-Conductors, Insulators & Electrolytes

Ang elektrisidad nga resistensya sa semiconductors, insulators & electrolytes mobaba kon ang temperatura madaghan. Kon ang temperatura madaghan, daghan nga free electrons ang gipangutana. Busa, may drop sa value sa elektrisidad nga resistensya. Busa, kini nga materyales adunay negatibo nga temperature coefficient of resistance.

Common Questions About Resistance

Electrical Resistance of The Human Body

Ang resistensya sa balat sa tawo mataas, apan ang internal body resistance gamay. Kon ang lawas sa tawo dry, ang average effective resistance mataas, ug kon wet, ang resistensya mobaba substantial.

Sa dry conditions, ang effective resistance offered sa human body 100,000 ohms, ug sa wet conditions o broken skin, ang resistensya mobaba hangtod sa 1000 ohms.

Kon high voltage electrical energy makadungog sa balat sa tawo, kini quick breakdown sa balat sa tawo, ug ang resistensya offered sa lawas mobaba hangtod sa 500 ohms.

Elektrikal na Rezistensya sa Hangin

Kami nagsabot nga ang elektrikal na rezistensya sa anumang materyal depende sa resistividad o ang espesipikong rezistensya sa materyal. Ang resistividad o espesipikong rezistensya sa hangin mao kini $10^6$ hangtod $10^1^5$ $\Omega-m$ sa 200 C.

Ang elektrikal na rezistensya sa hangin mao ang sukol sa kapabilidad sa hangin sa pagresistir sa elektrikal na kuryente. Ang hangin na rezistensya mao ang resulta sa mga kolisyon tali sa lideradong bahin sa obyekto ug mga molikula sa hangin. Ang duha ka pangunihang mga factor nga makaapekto sa damo sa hangin na rezistensya mao ang bilis sa obyekto ug ang cross-sectional area sa obyekto.

Ang breakdown o dielectric strength sa hangin mao 21.1 kV/cm (RMS) o 30 kV/cm (peak), nga nagpasabot nga ang hangin naghatag og elektrikal na rezistensya hangtod 21.1 kV/cm (RMS) o 30 kV/cm (peak). Kon ang electrostatic stress sa hangin mobiya pa gawas 21.1 kV/cm (RMS), ang breakdown sa hangin mobati; busa, mahimo nato magsulti nga ang hangin na rezistensya maba zero.

Elektrikal na Rezistensya sa Tubig

Ang espesipikong rezistensya o resistividad sa tubig mao ang sukol sa kapabilidad sa tubig sa pagresistir sa elektrikal na kuryente, nga depende sa concentration sa dissolved salts sa tubig.

Ang pure water adunay mas taas nga balore sa espesipikong rezistensya o resistividad tungod kay wala kini naglakip og ions. Kon ang mga salts mogubog sa pure water, free ions ang magbuhat. Kini nga mga ions makapagconductor sa elektrikal na kuryente; busa, ang resistance mobaba.

Ang tubig nga adunay mataas nga concentration sa dissolved salts adunay kaayo gamay nga espesipikong rezistensya o resistividad ug vice versa. Ang table sa ubos nagpakita sa balore sa resistividad para sa lain-lain nga klase sa tubig.

Mga tipo sa tubig	Resistensiya sa Ohms-m $(\Omega-m)$
Puro nga Tubig	20,000,000
Tubig sa Dagat	20-25
Distiladong Tubig	500,000
Tubig sa Ulan	20,000
Tubig sa Suba	200
Tubig para Moadto	2 hangtod 200
Deionized Tubig	180,000

Ang Electrical Resistance sa Copper

Ang copper usa ka maayo nga conductor, kaya adunay gamay nga resistance. Ang natural nga resistance nga gihatagan sa copper gitawag og specific resistance o resistivity sa copper.

Ang value sa specific resistance o resistivity sa copper mao ang $1.68 * 10^-^8\,\,\Omega-m$ .

Unsa Ngitawagon Sa Phenomenon Kung Ang Electrical Resistance Mga Zero?

Kung ang electrical resistance zero, kini gitawag og superconductivity.

Batasan ni Ohm,

$\begin{align*} I = \frac{V}{R} \end{align*}$

Kon ang electrical resistance, iya R = 0, maka

$\begin{align*} I = \frac{V}{0} = \infty \end{align*}$

Dakong current ang mogalit sa conductor kon ang resistance sa conductor zero; kini gitawag og superconductivity.

Mahimo usab nato mohungahong ha naay zero nga electrical resistance, adunay infinite conductance.

$\begin{align*} G = \frac{1}{R} = \frac{1}{0} = \infty \end{align*}$

Unsaon ang Epekto sa Resistivity sa Resistance?

Kon alam nato, ang resistance sa usa ka conducting material mahimong ipahayag isip,

$\begin{align*} R \propto \frac{l}{a} \end{align*}$

$\begin{align*} R = \rho \frac{l}{a} \,\, \Omega \end{align*}$

Tungod kay R = resistance sa conductor

$l$ = length sa conductor

a = cross-sectional area of the conductor

$\rho$ = constant of proportionality of the material known as specific resistance or resistivity of the material

Now, if $l = 1\,\,m , a = 1\,\,m^2$ then

$\begin{align*} R = \rho \end{align*}$

Thus, specific resistance or resistivity of a material is the resistance offered by the unit length and unit cross-sectional area of the material.

We know that every conducting material has a different value of specific resistance or resistivity; thus, the resistance value depends on the length and area of the conducting material used.

Source: Electrical4u

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.