Էլեկտրական դիմադրությունը. Ինչ է դա?

Electrical4u

դաշտ: Հիմնական էլեկտրական

China

Ինչ է էլեկտրական դիմադրությունը?

Դիմադրությունը (հայտնի նաև որպես օհմի դիմադրություն կամ էլեկտրական դիմադրություն) էլեկտրական շղթայում հոսանքի հոսքի դեմ դրվող դիմադրության չափն է: Դիմադրությունը չափվում է օհմերով, որը նշանակվում է գրեկական օմեգա (Ω) տառով:

Ավելի մեծ դիմադրությունը ավելի մեծ բարիեր է հոսանքի հոսքի դեմ:

Երբ դիմադրությունը կիրառվում է հոսանքի հոսքին, հոսանքը սկսում է հոսել, կամ ազատ էլեկտրոնները սկսում են շարժվել: Շարժվելիս ազատ էլեկտրոնները բախվում են հոսանքի ատոմների և մոլեկուլների հետ:

Ծրագրված կամ խանգարման պատճառով էլեկտրոնների կամ էլեկտրական հոսանքի հոսքը սահմանափակվում է: Այսպիսով, կարող ենք ասել, որ կա որոշ դիմադրություն էլեկտրոնների կամ հոսանքի հոսքի դեմ: Այսպիսով, այս դիմադրությունը կոչվում է դիմադրություն:

Հոսանքի հոսքի դիմադրությունը հայտնվում է հետևյալ կերպ—

ուղիղ համեմատական նյութի երկարությանը
հակադարձ համեմատական նյութի խորանարդային մակերեսին
կախված է նյութի բնույթից
կախված է ջերմաստիճանից

Մաթեմատիկորեն հոսանքի հոսքի դիմադրությունը կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ,

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

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

Որտեղ R = հոսանքի հոսքը

$l$ = հոսանքի երկարությունը

a = հոսանքի խառը հատույթի մակերեսը

$\rho$ = նյութի համամասնության հաստատունը, որը հայտնի է որպես նյութի հատուկ դիմադրություն կամ դիմադրության գործակից նյութի

1 Օհմ դիմադրության սահմանումը

Եթե հոսանքի երկու վերջերին կիրառվի 1 վոլտ հնարավորություն և եթե հոսանքի միջով հոսի 1 ամպեր հոսանք, ապա հոսանքի դիմադրությունը կասկանվի որպես մեկ օհմ։

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

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

Ինչ միավորներով չափվում է էլեկտրական դիմադրությունը (Միավորներ)

Էլեկտրական դիմադրությունը չափվում է օհմներով (ՍՀԱ միավորների համակարգում դիմադրի համար), որը նշանակվում է Օ սիմվոլով։ Օհմ (Օ) միավորը անվանված է գերմանացի ֆիզիկոս և մաթեմատիկոս Գեորգ Սիմոն Օհմի պատվին։

ՍՀԱ համակարգում օհմը հավասար է 1 վոլտ բաժանած 1 ամպեր։ Այսպիսով,

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

Այսպիսով, դիմադրությունը նաև չափվում է վոլտ բաժանած ամպեր։

Օմները պարագային ստանում են և նշվում են լայն միջակայքում գործառույթներով։ Օմն միավորը սովորաբար օգտագործվում է միջին դիմադրության արժեքների համար, բայց շատ մեծ և փոքր դիմադրության արժեքները կարող են արտահայտվել միլիօմներով, կիլոօմներով, մեգաօմներով և այլն։

Այսպիսով, օմների ստացված միավորները կազմվում են դրանց արժեքների համաձայն, ինչպես ցուցադրված է ստորև բերված աղյուսակում։

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	$G\,\,\Omega$	$10^9\,\,\Omega$

Շունչի ածանցյալ միավորը

Էլեկտրական շունչի սիմվոլը

Էլեկտրական շունչի համար օգտագործվում են երկու գլխավոր շղթայի սիմվոլներ։

Շունչի ամենատարածված սիմվոլը զիգ-զագ գիծն է, որը լայնորեն օգտագործվում է Այգերբայում։ Շունչի երկրորդ շղթայի սիմվոլը փոքր ուղղանկյուն է, որը լայնորեն օգտագործվում է Եվրոպայում և Ասիայում և կոչվում է միջազգային շունչի սիմվոլ։

Շունչի շղթայի սիմվոլը ցուցադրված է ներքևում ներկայացված պատկերում։

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

Էլեկտրական շունչի բանաձևը

Շունչի հիմնական բանաձևը հետևյալն է.

Շունչը, լարվողությունը և հոսանքը միջև հարաբերությունը (Օհմի օրենք)
Շունչը, ուժը և լարվողությունը միջև հարաբերությունը
Շունչը, ուժը և հոսանքը միջև հարաբերությունը

Այս հարաբերությունները միացված են ներքևում ներկայացված պատկերում։

Շունչի բանաձև 1 (Օհմի օրենք)

Օհմի օրենքի համաձայն

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

Այսպիսով՝ դիմադրությունը լրացուցիչ լարման և հոսանքի հարաբերակցությունն է:

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

Դիմադրության ձևակերպում 2 (հզորություն և լարում)

Փոխանցվող հզորությունը լրացուցիչ լարման և էլեկտրական հոսանքի արտադրանքն է:

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

Հիմա տեղադրենք $I = \frac{V}{R}$ վերը նշված հավասարման մեջ, և կստանանք.

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

Այսպիսով, մենք ստանում ենք, որ դիմադրությունը էլեկտրական լարման քառակուսին և հզորության հարաբերությունն է։ Մաթեմատիկորեն,

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

Դիմադրության բանաձև 3 (Հզորություն և հոսանք)

Մենք գիտենք, որ $P = V * I$

Ներկայացնենք $V = I *R$ վերը նշված հավասարման մեջ և ստանում ենք,

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

Այսպիսով, մենք ստանում ենք, որ դիմադրությունը հզորության և հոսանքի քառակուսիի հարաբերությունն է։ Մաթեմատիկորեն,

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

Հղումների և դիմադրության միջև տարբերությունը

Հղումների և դիմադրության միջև գոյություն ունի տարբերություն։ Դիցուք կրճատ քննարկենք այս հարցը։

Հղումների դիմադրությունը

Ընդհանուր դիմադրությունը (ներառյալ դիմադրությունը, ինդուկտիվ ռեակտանցիան և կապակցված ռեակտանցիան) հղումների շղթայում կոչվում է իմպեդանցիա։ Հետևաբար, հղումների դիմադրությունը նաև կոչվում է իմպեդանցիա։

Դիմադրությունը = Իմպեդանցիա այսինքն,

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

Հետևյալ բանաձևը տվում է AC շղթայի դիմադրության կամ հակադիմության արժեքը,

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

Դիրքային հոսանքի դիմադրություն

Դիրքային հոսանքի մեծությունը հաստատուն է, այսինքն, դիրքային շղթաներում չկա հաճախություն, հետևաբար դիրքային շղթաներում կոնդենսատորային և ինդուկտիվ ռեակտանցիաները զրո են:

Այսպիսով, դիրքային հոսանքի համար գործում է միայն հաղորդիչի կամ կապույտի դիմադրության արժեքը:

Այսպիսով, Օհմի օրենքի համաձայն, կարող ենք հաշվարկել դիրքային դիմադրության արժեքը:

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

Ո՞րն է ավելին՝ փոփոխական հոսանքի դիմադրությունը թե դիրքային հոսանքի դիմադրությունը:

DC շղթաներում կանգնած էֆեկտ չկա, քանի որ DC սնուցման հաճախականությունը զրո է: Ուստի՝ AC դիմադրությունը ավելի մեծ է, քան DC դիմադրությունը՝ կանգնած էֆեկտի պատճառով:

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

Սովորաբար AC դիմադրության արժեքը 1.6 անգամ է գերազանցում DC դիմադրության արժեքը:

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

Էլեկտրական Դիմադրություն, Տաքացում և Ջերմաստիճան

Էլեկտրական Դիմադրություն և Տաքացում

Երբ էլեկտրական հոսանքը (այսինքն՝ ազատ էլեկտրոնների հոսքը) անցնում է հաղորդչով, շարժվող էլեկտրոնների և հաղորդչի մոլեկուլների միջև առաջանում է «շփման» ուժ: Այս շփումը կոչվում է էլեկտրական դիմադրություն:

Այսպիսով՝ էլեկտրական էներգիան, որը տրվում է հաղորդչին, փոխարկվում է ջերմության՝ շփման կամ էլեկտրական դիմադրության պատճառով: Սա հայտնի է որպես էլեկտրական հոսանքի տաքացնող էֆեկտ՝ առաջացած էլեկտրական դիմադրության կողմից:

Օրինակ, եթե I ամպեր հոսանք հոսում է R օմ դիմադրության ունեցող վարշառում t վայրկյանների ընթացքում, ապա տրամադրված էլեկտրական էներգիան կլինի I2Rt ջոուլ։ Այս էներգիան փոխվում է ջերմության ձևով։

Այսպիսով,

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

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

Այս ջերմացման էֆեկտը օգտագործվում է շատ էլեկտրական ջերմացման սարքերի կառուցման համար, ինչպիսիք են էլեկտրական ջերմացնող սարքերը, էլեկտրական տոստար, էլեկտրական բուժ, էլեկտրական կարանդ, սուդում էլեկտրական սարքեր և այլն։ Այս սարքերի հիմնական սկզբունքը նույնն է, այն է, որ երբ էլեկտրական հոսանքը հոսում է բարձր դիմադրությունով (կոչվում է ջերմացնող տարր), այն այդպիսով առաջացնում է պահանջվող ջերմությունը։

Հաճախ օգտագործվող նիկել և քրոմ ալոյի մի միացությունը, որը կոչվում է նիքրոմ, ունի 50 անգամ ավելի բարձր դիմադրություն քան կոպրիկը։

Ջերմաստիճանի ազդեցությունը էլեկտրական դիմադրության վրա

Բոլոր նյութերի դիմադրությունը փոփոխվում է ջերմաստիճանի փոփոխության արդյունքում։ Ջերմաստիճանի փոփոխության ազդեցությունը տարբեր է նյութերի տարբեր տեսակների համար։

Մետաղներ

Միացված մետաղների (օրինակ՝ ոսկի, ալյումին, արգենտ, և այլն) էլեկտրական դիմադրությունը բարձրանում է ջերմաստիճանի ավելանալու հետ: Այս դիմադրության աճը շատ մեծ է նորմալ ջերմաստիճանների տիրույթում: Այսպիսով, մետաղները ունեն դրական ջերմաստիճանի գործակից դիմադրության:

Սպառնալիք

Սպառնալիքների (օրինակ՝ նիխրոմ, մանգանին և այլն) էլեկտրական դիմադրությունը նույնպես բարձրանում է ջերմաստիճանի ավելանալու հետ: Այս դիմադրության աճը անկանոն է և հարաբերականորեն փոքր: Այսպիսով, սպառնալիքները ունեն ցածր արժեքի դրական ջերմաստիճանի գործակից դիմադրության:

pół-հաղորդիչներ, անհաղորդիչներ և էլեկտրոլիթներ

Պոլուս-հաղորդիչների, անհաղորդիչների և էլեկտրոլիթների էլեկտրական դիմադրությունը նվազում է ջերմաստիճանի ավելանալու հետ: Ջերմաստիճանի ավելանալու հետ ստեղծվում են շատ ազատ էլեկտրոններ: Այսպիսով, էլեկտրական դիմադրության արժեքը նվազում է: Այսպիսով, այդպիսի նյութերը ունեն բացասական ջերմաստիճանի գործակից դիմադրության:

Դիմադրության մասին ընդհանուր հարցեր

Անձի մարմնի էլեկտրական դիմադրությունը

Մարմնի արևածանրի դիմադրությունը բարձր է, բայց ներքին մարմնի դիմադրությունը ցածր է: Երբ մարմինը հայտնվում է անհուր վիճակում, դրա միջին արդյունավետ դիմադրությունը բարձր է, և երբ նայան է, դիմադրությունը նշանակապես նվազում է:

Հայտնաբեր պայմաններում մարմնի արդյունավետ դիմադրությունը 100,000 Օհմ է, և նայան պայմաններում կամ երբ արևածանրը կոտրված է, դիմադրությունը նվազում է 1000 Օհմ մինչև:

Եթե բարձր լարման էլեկտրական էներգիան մտնում է մարմնի արևածանրի մեջ, ապա արևածանրը արագ կոտրվում է, և մարմնի կողմից ներկայացվող դիմադրությունը նվազում է 500 Օհմ մինչև:

Հարթի էլեկտրական դիմադրությունը

Մենք գիտենք, որ ցանկացած նյութի էլեկտրական դիմադրությունը կախված է նյութի դիմադրության կամ հատուկ դիմադրության վրա։ Հարթի դիմադրությունը կամ հատուկ դիմադրությունը շուրջ է $10^6$ մինչև $10^1^5$ $\Omega-m$ 20°C-ում:

Հարթի էլեկտրական դիմադրությունը հարթի աբիլիտետն է դիմադրել էլեկտրական հոսանքին։ Հարթի դիմադրությունը հարթի մոլեկուլների և օբյեկտի առաջին մակերևույթի հարվածների արդյունքն է։ Այդ դիմադրության չափը կախված է օբյեկտի արագությունից և օբյեկտի խառը հատույթի մակերեսից։

Հարթի դիմադրության կամ դիելեկտրիկ հզորության պարապումը 21.1 kV/cm (RMS) կամ 30 kV/cm (գագաթը) է, որը նշանակում է, որ հարթին էլեկտրական դիմադրություն է առաջացնում մինչև 21.1 kV/cm (RMS) կամ 30 kV/cm (գագաթը)։ Եթե էլեկտրական լարվածությունը հարթում գերազանցի 21.1 kV/cm (RMS), հարթի պարապումը տեղի է ունենում, այսպիսով կարող ենք ասել, որ հարթի դիմադրությունը դառնում է զրո։

Ջրի էլեկտրական դիմադրությունը

Ջրի հատուկ դիմադրությունը կամ դիմադրությունը ջրի աբիլիտետն է դիմադրել էլեկտրական հոսանքին, որը կախված է ջրում լուծված աղերի կոնցենտրացիայից։

Մաքուր ջրի հատուկ դիմադրությունը կամ դիմադրությունը բարձր է, քանի որ նա չի պարունակում իոններ։ Երբ աղերը լուծվում են մաքուր ջրում, ազատ իոններ առաջանում են։ Այդ իոնները կարող են հոսանք անցնել, հետևաբար դիմադրությունը նվազում է։

Ջրի բարձր կոնցենտրացիայով լուծված աղերը կունենա ցածր հատուկ դիմադրություն կամ դիմադրություն և հակառակը։ Ներքևում ներկայացված է տարբեր տեսակների ջրի դիմադրության արժեքը։

Ջրի տեսակները	Հակադիրությունը Օհմ-մետրով $(\Omega-m)$
Մurn ջուր	20,000,000
Աղպան ջուր	20-25
Դիստիլյացված ջուր	500,000
Անձրևի ջուր	20,000
Հողուն ջուր	200
Աշխատանքային ջուր	2 մինչև 200
Դեիոնիզացված ջուր	180,000

Արտասանողական դիմացի հեռացումը բարձրացնող էլեկտրական դիմացի հեռացումը կոպրի մեջ

Կոպրը լավ հոսանքի անցում է առաջացնող նյութ է, ուրախ է ունենում փոքր դիմացի հեռացում։ Կոպրի բնական դիմացի հեռացումը կոչվում է կոպրի հատուկ դիմացի հեռացում կամ կոպրի դիմացիություն։

Կոպրի հատուկ դիմացի հեռացումը կամ դիմացիությունը 1.68 * 10^-8 Օմ-մ է։ $1.68 * 10^-^8\,\,\Omega-m$ ։

Ինչպե՞ս կոչվում է այն երևույթը, երբ էլեկտրական դիմացի հեռացումը զրո է:

Երբ էլեկտրական դիմացի հեռացումը զրո է, այդ երևույթը կոչվում է սուպերհոսանքություն։

Օհմի օրենքի համաձայն,

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

Եթե էլեկտրական դիմացի հեռացումը այսինքն R = 0 է, ապա,

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

Այսպիսով, եթե հոսանքի դիմացի հեռացումը զրո է, հոսանքը անվերջ է դառնում, որը հայտնի է որպես սուպերհոսանքություն։

Կարող ենք նաև ասել, որ եթե էլեկտրական դիմադրությունը զրո է, ապա դա ունի անվերջ հաղորդակարգություն:

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

Ինչպե՞ս ազդում է դիմադրության հատկությունը դիմադրության վրա:

Ինչպես հայտնի է, հաղորդող նյութի դիմադրությունը կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ,

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

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

որտեղ R = հաղորդիչի դիմադրությունը

$l$ = հաղորդիչի երկարությունը

a = հատուկ հատվածի մակերեսը

$\rho$ = նյութի համամասնության հաստատուն, որը հայտնի է նյութի հատուկ դիմադրության կամ դիմադրողության որպես

Այժմ, եթե $l = 1\,\,m , a = 1\,\,m^2$ ապա

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

Այսպիսով, նյութի հատուկ դիմադրությունը կամ դիմադրողությունը նյութի միավոր երկարության և միավոր հատուկ հատվածի մակերեսի կողմից ներկայացված դիմադրությունն է:

Մենք գիտենք, որ յուրաքանչյուր հոսանքահաղորդիչ նյութ ունի տարբեր հատուկ դիմադրություն կամ դիմադրողություն: Այսպիսով, դիմադրության արժեքը կախված է հոսանքահաղորդիչ նյութի երկարությունից և մակերեսից:

Աղբյուր՝ Electrical4u

Հայտարարություն՝ Պահպանել օրիգինալը, լավ հոդվածները արժանի են կիսվել, եթե կա իրավունքի խախտում խորհուրդ է հեռացնել: