Электр сопротившілігі: Бұл не?

Electrical4u

Өріс: Негізгі электротехника

China

Электр сопротивтің негізгі түсінігі

Сопротивление (омық сопротивление немесе электр сопротивтің басқа атаулары) - электр цептеріндегі токтың өткізілуіне карсы келетін қарама-қарсылықты өлшейді. Сопротивтің өлшем бірлігі - ом, грек әріпімен (Ω) белгіленеді.

Сопротивтің өсуімен, токтың өтуіне қарсы барьер де өседі.

Егер потенциалдық айырма кондукторға қолданылса, ток өту басталады, же жергілікті электрондар қозғалыс бастайды. Козғалу уақытында, электрондар кондуктордың атомдары мен молекулаларымен тауыстырады.

Тауыстыру немесе қатарлы шектеулерден, электрондардың немесе электр токтың өту қорытындысы шектеледі. Демек, электрондардың немесе токтың өтуіне қандай да бір қарама-қарсылық болады. Осылайша, бұл қарама-қарсылық электр токтың өтуіне қарсы берілетін сопротив деп аталады.

материалдың ұзындығына пропорционал

материалдың поперечного сечения өлшеміне кері пропорционал

материалдың қасиетіне байланысты

температураға байланысты

Математикалық түрде, кондукторлық материалдың сопротиві мынадай формула арқылы өрнектеле алады,

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

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

Мұнда R = проводтың сопротившениясы

$l$ = проводтың ұзындығы

a = проводтың көлденең кескіндегі ауданы

$\rho$ = материалдың пропорционалдық тұрақтылығы, бұл материалдың спецификалық сопротившениясы немесе резистивтілігі деп аталады

Бір Ом сопротившенияның анықтамасы

Егер проводтың екі жолағына 1 вольт потенциал қойылса және оның арқылы 1 ампер ток өтсе, онда осы проводтың сопротившениясы бір Ом деп аталады.

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

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

Электр сопротивтің өлшем бірлігі (бірліктер) не?

Электр сопротивтің өлшем бірлігі ом (Ω) болып табылады. Ом (Ω) бірлігі неміс физик және математик Георг Симон Ом қызметкерінің есімен аталған.

СИ системасында, 1 ом 1 вольт на 1 амперге тең. Сондықтан,

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

Сонымен, сопротивтің өлшем бірлігі вольт на ампер де болады.

Резисторлар широк диапазонда өнімділік және белгілі бөлек мәндермен жасалады. Ом бірлігі тиісінше орташа қарсы күш мәндері үшін қолданылады, бірақ өте жоғары немесе төмен қарсы күш мәндері миллиом, килоом, мегаом және с.с. арқылы беріледі.

Сонымен, резисторлардың өнімділік мәндеріне қарай қайталанған бірліктері төмендегі кестеде көрсетілгендей құрылған.

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

Омдың Тұрақтылығының Көрсеткіші

Электр резистенттіктің белгісі

Электр резистенттік үшін екі негізгі схема белгілері қолданылады.

Ең көп қолданылатын резистордың белгісі - бұл Север Америкада кең таралған жұмыртқа сызығы. Европа мен Азияда кеңінен қолданылатын басқа схема белгісі - бұл тең төртбұрыш, ол "әлемдік резистор белгісі" деп аталады.

Резисторлардың схема белгісі төмендегі суретте көрсетілген.

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

Электр резистенттіктің формуласы

Резистенттіктің негізгі формуласы:

Резистенттік, вольтаж және ток арасындағы байланыс (Ом заңы)
Резистенттік, күш және вольтаж арасындағы байланыс
Резистенттік, күш және ток арасындағы байланыс

Бұл байланыстар төмендегі суретте көрсетілген.

Резистенттіктің формуласы 1 (Ом заңы)

Ом заңына сәйкес

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

Сонымен, сопротивление - бұл берілген напряжение мен токтың қатынасы.

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

Сопротивтің формуласы 2 (Күш және напряжение)

Перенесілген күш - бұл берілген напряжение мен электр токтың көбейтіндісі.

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

Енді, $I = \frac{V}{R}$ теңдігін жазып, алғашқы теңдеуде қойсақ, мынау алынады,

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

Сонымен, біз байланыстың квадраты мен энергияның қатынасын алады. Математикалық түрде,

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

Қарсылық формуласы 3 (Энергия және ағым)

Біз білеміз, $P = V * I$

Осы теңдеуге $V = I *R$ енгізсек, мынау шығады,

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

Сонымен, біз алынған жауап - қуат пен ағымдың квадратының қатынасы. Математикалық түрде,

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

АС және ДС сопротивленияның айырмашылығы

АС және ДС сопротивленияларының арасында айырмашылық бар. Келесінде бұл айырмашылықты қысқаша талқылаймыз.

АС сопротивление

АС цептеріндегі жалпы сопротивление (сопротивление, индуктивті реактансы және капаситивті реактансы) импеданс деп аталады. Сондықтан, АС сопротивление импеданс деп те аталады.

Сопротивление = Импеданс, яғни,

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

Төмендегі формула АС контурының сымытындығы немесе импедансының мәнін береді,

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

ДС сымытындығы

ДС токтарының өлшемі тұрақты, басқа сөзбен айтқанда, ДС контурларында таңбалық түрі жоқ; сондықтан ДС контурларында конденсаторлық реактивтік сымытындығы және индуктивтік реактивтік сымытындығы нөлге тең.

Сонымен, ДС токтарына қатысты болғанда, тек провод немесе жолақтың сымытындығы ескерілетіні келетіні.

Сондықтан, Ом заңына сәйкес, ДС сымытындығының мәнін есептеуге болады.

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

АС сымытындығы мен ДС сымытындығынің қайсысы көп?

DC цептерде күйіктік эффекті жоқ, себебі DC түріндегі частота нөлге тең. Сондықтан, күйіктік эффектінен туындаған AC сопротивления DC сопротивлениянан артық болады.

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

Адатта, AC сопротивленияның мәні DC сопротивленияның мәнінен 1.6 есе артық болады.

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

Электр сопротивление, жылуу және температура

Электр сопротивление және жылуу

Электр ток (басқа сөзбен айтканда, бос электрондардың ағысы) проводтің арқасында өтуімен, қозғалыс жүргізетін электрондар мен проводтың молекулалары арасында «сирке» пайда болады. Бұл сирке электр сопротивленіе деп аталады.

Сонымен, проводқа берілетін электр энергиясы сирке немесе электр сопротивленіе арқылы жылууга айналады. Бұл электр токпен пайда болған жылуу эффекті деп аталады.

Мысалы, егер I ампер ток R ом сопротивдік проводта t секунд бойы ағып кетсе, ұсынылған электр энергиясы I2Rt джоуль болады. Бұл энергия жылу формасына айналысады.

Сонымен,

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

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

Бұл жылу эффектісі, электр су қылықшысы, электр тостер, электр чайник, электр парма, лужау парма және т.б. сияқты көптеген жылу электр приборларын өндіру үшін пайдаланылады. Бұл приборлардың негізгі принципі бірдей, яғни электр ток үлкен сопротивдік (жылу элемент деп аталатын) арқылы өткенде, қажетті жылу өнерлік қалыптасады.

Ең көп қолданылатын никель мен хром астың бірі - никрохром, мүмкіндіктің 50 есінен астамырақ сопротивдікке ие.

Температуралық деңгейнің электр сопротивдікке тәсірі

Барлық материалдардың сопротивдіктері температуралық өзгерістерге байланысты өзгереді. Температуралық өзгерістерге тәсірі материалға байланысты әртүрлі болады.

Металдар

Таза металлардың (мысалы, мис, алюминий, күміс және т.б.) электр сопротивтілігі температураның артуымен де артып кетеді. Бұл сопротивтіліктердің артуы нормалды температура аралығында өте зор болады. Сондықтан, металлар термоядер сопротивтіліктің оң коэффициентін өзінде қолданады.термоядер сопротивтіліктің оң коэффициенті.

Алмастырулық металлар

Алмастырулық металлардың (мысалы, никель-хром, манганин және т.б.) электр сопротивтілігі де температураның артуымен артып кетеді. Бұл сопротивтіліктердің артуы тұрақсыз және өте аз. Сондықтан, алмастырулық металлар термоядер сопротивтіліктің оң коэффициентінің төмен мәндерін өзінде қолданады.

Полупроводники, изоляторлар және электролиттер

полупроводниктер, изоляторлар және электролиттердің электр сопротивтілігі температураның артуымен азаяды. Температура артықшылығына байланысты, көптеген тәулік электрондар пайда болады. Сондықтан, электр сопротивтілігің мәні төмендейді. Сондықтан, сияқты материалдар термоядер сопротивтіліктің теріс коэффициентін өзінде қолданады.

Сопротивтілік туралы жиі қойылатын сұрақтар

Адам денесінің электр сопротивтілігі

Адам денесінің ауырының сопротивтілігі жоғары, бірақ ішкі дене сопротивтілігі төмен. Адам денесі жуық болғанда, оның орташа әсер ететін сопротивтілігі жоғары, ал жуық болғанда, сопротивтілік өте азаяды.

Жуық шарттарда адам денесінің әсер ететін сопротивтілігі 100 000 ом, ал жуық немесе жұқтырылған ауыры болғанда, сопротивтілік 1000 омға азаяды.

Егер жоғары напрямдаманың электр энергиясы адам ауырына кірсе, онда ауыры тез жұқтырылады, және дене қолданатын сопротивтілік 500 омға азаяды.

Ауадағы электр сопротивление

Біз білеміз, кез келген материалдың электр сопротивлендігі осы материалдың сопротивлендік коэффициентіне немесе өзіндік сопротивлендігіне байланысты болады. Ауа өзіндік сопротивлендігі қандайда $10^6$ мен $10^1^5$ $\Omega-m$ Ом·м болады, 200 С.

Ауадағы электр сопротивлендігі - ауаның электр токты басқару қабілетін өлшеу. Ауа сопротивлендігі - объекттің басқару беті мен ауа молекулаларының соудың нәтижесі. Ауа сопротивлендігіне тәсіл ету үшін екі негізгі фактор - объекттің жылдамдығы және объекттің көлденең көлемі.

Ауа өзгеруі немесе диэлектрикалық күші 21,1 кВ/см (RMS) немесе 30 кВ/см (пик) болады, бұл ауаның 21,1 кВ/см (RMS) немесе 30 кВ/см (пик) дейінгі электр сопротивлендігін беретінін білдіреді. Егер ауадағы электростатикалық күш 21,1 кВ/см (RMS) шегінен астам болса, ауа өзгереді; демек, ауа сопротивлендігі нөлге айналады.

Судағы электр сопротивлендігі

Су өзіндік сопротивлендігі немесе сопротивлендік коэффициенті - су өзінің электр токты басқару қабілетін өлшеу, бұл суға қосылған терілердің концентрациясына байланысты болады.

Таза су өзіндік сопротивлендігі немесе сопротивлендік коэффициентінің деңгейі жоғары, себебі оның ішінде иондар жоқ. Терілер таза суда қуырылғанда, азат иондар пайда болады. Бұл иондар электр токты өткізуге мүмкіндік береді; сондықтан сопротивлендігі төмендейді.

Қосылған терілердің концентрациясы жоғары болғанда, су өзіндік сопротивлендігі немесе сопротивлендік коэффициенті төмен болады, және керісінше. Төмендегі кестеде әр түрлі су үшін сопротивлендік коэффициенттердің мәндері көрсетілген.

Суын түрлері	Ом-метрдегі сопротивтілік $(\Omega-m)$
Таза су	20,000,000
Деніз суы	20-25
Дистилляцияланған су	500,000
Жаңбыр суы	20,000
Джайық суы	200
Инсандық су	2 до 200
Деионизован су	180,000

Мыс бөлігінің электротерісшілігі

Мыс жақсы өткізгіш болғандықтан, оның терісшілігі төмен. Мыстың табиғатты терісшілігі мыстың айырмашылық терісшілігі немесе мыстың терісшілік коефициенті деп аталады.

Мыстың айырмашылық терісшілігі немесе мыстың терісшілік коефициенті $1.68 * 10^-^8\,\,\Omega-m$ .

Электротерісшілік нөлге тең болғанда бұл қандай феномен?

Электротерісшілік нөлге тең болғанда, бұл феномен суперкондуктивтілік деп аталады.

Ом заңына сәйкес,

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

Егер электротерісшілік, яғни R = 0 болса, онда,

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

Сонымен, егер өткізгіштің терісшілігі нөлге тең болса, өткізгіш арқылы шексіз ток ағып өтуі мүмкін; бұл феномен суперкондуктивтілік деп аталады.

Біз деңгейсіздіктің нөлге тең болған жағдайда, оның өткізгіштігі шексіз екенін айтқанымыз мүмкін.

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

Деңгейсіздік қалыптасуға қандай тәсіл етеді?

Біз білеміз, өткізгіш материалдың деңгейсіздігі мына түрде жазылады,

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

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

Мұнда R = өткізгіштің деңгейсіздігі

$l$ = өткізгіштің ұзындығы

a = жолаушының көлік сегментінің ауданы

$\rho$ = материалдың пропорционалдық тұрақтысы, оны біз материалдың өзіндік кедергісі немесе резистивтілігі деп атайды

Егер $l = 1\,\,m , a = 1\,\,m^2$ болса, онда

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

Сонымен, материалдың өзіндік кедергісі немесе резистивтілігі - бұл материалдың бір бірлік ұзындығы мен бір бірлік көлік сегментінің ауданына ұшыратын кедергі.

Біздің білетінімізше, әрбір жолаушылық материалдың өзіндік кедергісі немесе резистивтілігі әртүрлі; сондықтан, резистанс мәні жолаушылық материалдың ұзындығы мен ауданына байланысты болады.

Басқару: Electrical4u

Айту: Оригиналды сыйлаңыз, жаксы мақалалар бөлісу артықтыруы керек, егер автордық құқықтарын бұзсаңыз, өшіру үшін хабарласыңыз.