Resistentia Electrica: Quid est?

Electrical4u

Campus: Electrica Elementaria

China

Quid est Resistentia Electrica?

Resistentia (etiam cognita ut resistentia ohmica vel resistens electrica) est mensura oppositionis ad currentem in circuitu electrico. Resistentia mensuratur in ohmis, symbolizata per literam Graecam omega (Ω).

Maior resistentia, maior barriera contra fluxum currentis.

Cum differentia potentialis applicetur ad conductorem, initium facit fluxus currentis, sive electrona libera movendi. Dum moventur, electrona libera collidunt cum atomis et moleculis conductoris.

Propter collisionem vel obstructionem, celeritas fluxus electronorum sive currentis restricta est. Itaque, dicere possumus quod est aliqua opposition ad fluxum electronorum sive currentis. Hac ratione, haec oppositio a substantia ad fluxum currentis electrici dicitur resistentia.

Resistentia materialis conductivae inventa est—

directe proportionalis ad longitudinem materialis
inverse proportionalis ad aream sectionis transversalis materialis
dependet a natura materialis
Dependet a temperatura

Mathematice, resistentia materialis conductivae exprimi potest ut,

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

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

Ubi R = resistentia conductoris

$l$ = longitudo conductoris

a = area sectionis transversalis conductoris

$\rho$ = constans proportionalitatis materialis cognita ut resistentia specifica vel resistivitas materialis

Definitio 1 Ohm Resistentiae

Si potentia unius voltis applicatur ad duas terminales conductoris et si per eum fluit currentus unius ampere, dicitur resistentia huius conductoris esse unum ohm.

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

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

In quibus unitatibus mensuratur resistentia electrica?

Resistentia electrica mensuratur in (unitas SI pro resistore) ohm, et Ω repraesentat eam. Unitas ohm (Ω) nomen habet honoris causa propter magnificum physicum et mathematicum Germanicum Georg Simon Ohm.

In systemate SI, unum ohm aequivalit uni volt per ampere. Itaque,

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

Itaque, resistentia etiam mensuratur in volt per ampere.

Resistores fabricantur et specificantur in lata scala valorum. Unitas ohm pro resistivitatibus moderatis communiter utitur, sed magnae vel parvae quantitates resistivitatis exprimi possunt in milliohm, kiloohm, megaohm, etc.

Itaque, unitates derivatae resistorum secundum suos valores conficiuntur, ut in tabula subiecta demonstratur.

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

Derivatum Unitatis Resistorum

Symbol Resistantiae Electricae

Duos principes symbolos circuitus ad resistantiam electricam utuntur.

Communissimum symbolum pro resistore est linea zig-zag, quae in America Boreali late usatur. Aliud symbolum circuitus pro resistore est parvus rectangulus, qui in Europa et Asia latiter usatur, et cui nomen symbolum internationale resistoris datur.

Symbolum circuitus pro resistoribus in imagine infra ostenditur.

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

Formula Resistantiae Electricae

Formula fundamentalis pro resistantia est:

Relatio inter Resistance, Tensionem et Currentem (Lex Ohmii)
Relatio inter Resistance, Potentiam, et Tensionem
Relatio inter Resistance, Potentiam, et Currentem

Hae relationes in imagine infra summarizantur.

Formula Resistantiae 1 (Lex Ohmii)

Secundum legem Ohmii

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

Itaque, resistentia est ratio tensionis et currentis.

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

Formula Resistentiae 2 (Potentia et Tensio)

Potentia transferenda est productum tensionis et currentis electrici.

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

Nunc, pone $I = \frac{V}{R}$ in aequatione superiore, obtinemus,

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

Ita ergo, obtinemus resistentiam esse rationem quadrati tensionis alimentantis et potentiæ. Mathematicé,

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

Formula Resistentiæ 3 (Potentia et Currus)

Scimus quod, $P = V * I$

Pone $V = I *R$ in aequatione superiore, obtinemus,

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

Ita, resistentia est ratio potentiæ et quadrati currentis. Mathematicè,

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

Differencia inter Resistentia AC et DC

Est differentia inter resistantiam AC et DC. Breve hanc discutamus.

Resistentia AC

Resistentia totalis (includens resistantiam, reactantiam inductivam, et reactantiam capacitivam) in circuitibus AC dicitur impedantia. Itaque, resistantia AC etiam dicitur impedantia.

Resistentia = Impedantia, id est,

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

Formula sequens datur valorem resistentiae AC vel impedimentum circuituum AC,

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

Resistentia DC

Magnitudo DC constans est, i.e., non est frequencia in circuitibus DC; ergo reactantia capacita et reactantia inductiva in circuitibus DC sunt zero.

Igitur, sola valentia resistentiae conductoris vel fili venit in lumen quando subiectus est ad suppeditamentum DC.

Itaque, secundum legem Ohm, possumus calculare valorem resistentiae DC.

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

Cuius maior est, resistentia AC an resistentia DC?

Non est effectus cutaneus in circuitibus DC quia frequentia in alimentatione DC est nulla. Itaque, resistentia AC maior est comparata ad resistentiam DC propter effectus cutaneos.

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

Solito, valor resistentiae AC est 1.6 vice valor resistentiae DC.

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

Resistentia Electrica, Calor et Temperatura

Resistentia Electrica et Calor

Cum electricitas (id est, fluxus electronorum liberiorum) perducitur per conductor, est quaedam 'frictio' inter electrona mota et moleculas conductoris. Haec frictio dicitur resistencia electrica.

Itaque, energia electrica ad conductorem supedita convertitur in calorem propter frictionem vel resistentiam electricam. Hoc vocatur effectus calorificus currentis electrici productus per resistentiam electricam.

Exempli gratia, si amperes I perducuntur per conductor resistens R ohms pro t secundis, energia electrica subministrata est IRt joules. Haec energia convertitur in forma caloris.

Ita,

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

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

Hic effectus calefactor utilisatur ad conficiendum multa instrumenta electrica calefacientia sicut calefactor electricus, tostator electricus, catillus electricus, ferum electricum, ferrum stannificum, et alia. Principium basicum horum instrumentorum idem est, videlicet, cum currentis electricae perducuntur per altam resistentiam (vocatur elementum calefaciens), sic producit calorem requiritum.

Unum ex alligamentis nickel et chromium nominatis nichrome habet resistentiam plus quam 50 vice cuprum.

Effectus Temperaturae super Resistentiam Electricam

Resistentia omnium materialium afficitur a mutatione temperaturae. Effectus mutationis temperaturae diversus est secundum materiale.

Metalla

Resistentia electrica metallorum purorum (exempli gratia, cupri, aluminii, argenti, et cetera) cum temperatura crescit. Hoc incrementum resistentiae est magnum in normali gradu temperaturarum. Itaque, metalla habent positivam coefficientem temperature resistentiae.

Legamina

Resistentia electrica legaminum (exempli gratia, nichromi, manganini, et cetera) similiter cum temperatura crescit. Hoc incrementum resistentiae est irregularis et comparativus parvus. Itaque, legamina habent valorem parvum positivi coefficientis temperature resistentiae.

Semi-Conductores, Insulatores & Electrolyta

Resistentia electrica semi-conductorum, insulatorum & electrolytorum diminuit cum incremento temperature. Quod cum temperatura crescere incipit, plures electroni liberi creantur. Itaque, fit decrementum valoris resistentiae electricae. Sic, huiusmodi materiae habent negativum coefficientem temperature resistentiae.

Communes Questiones de Resistente

Resistentia Electrica Corporis Humani

Resistentia cutis corporis humani est alta, sed interna resistentia corporis est parva. Cum corpus humanum sit siccum, media resistentia eius est alta, et cum humidum, resistentia notabiliter diminuit.

Sub conditionibus siccis, effectiva resistentia a corpore humano offerta est 100,000 ohmorum, et sub conditionibus humidis vel laesa cute, resistentia reducitur ad 1000 ohmos.

Si magna vis electrica intrat cutem humanam, tunc cito disgregat cutem humanam, et resistentia offerta a corpore reducitur ad 500 ohmos.

Resistitio Electrica Aeris

Scimus resistitiam electricam cuiuslibet materiae pendere a resistentia specifica vel resistivitate ipsius materiae. Resistivitas vel resistentia specifica aeris est circa $10^6$ ad $10^1^5$ $\Omega-m$ apud 200 C.

Resistitio electrica aeris est mensura potentiae aeris resistentiam currenti electrico opponendi. Resistentia aeris est effectus collisionum inter superficiem anteriorem corporis et moleculas aeris. Duorum principiorum, quae quantitatem resistentiae aeris afficiunt, sunt celeritas corporis et area sectionis transversalis corporis.

Dissolutio vel vis dielectrica aeris est 21.1 kV/cm (RMS) vel 30 kV/cm (vertex), quod significat aer resistentiam electricam usque ad 21.1 kV/cm (RMS) vel 30 kV/cm (vertex) praebet. Si stress electrostaticus in aere ultra 21.1 kV/cm (RMS) progreditur, dissolutio aeris evenit; itaque possumus dicere resistentiam aeris esse nihil.

Resistitio Electrica Aquae

Resistentia specifica vel resistivitas aquae est mensura potentiae aquae resistentiam currenti electrico opponendi, quae dependet a concentratione salium dissolutorum in aqua.

Aqua pura habet maiorem valorem resistentiae specificae vel resistivitatis, quia iones non continet. Quando sales in aquam puram dissolvuntur, iones liberi producuntur. Hi iones possunt currentem electricum conducere; ideo resistentia decrescit.

Aqua cum alta concentratione salium dissolutorum habebit parvam resistentiam specificam vel resistivitatem, et vice versa. Tabula infra monstrat valorem resistivitatis pro diversis typis aquarum.

Aqua species	Resistivitas in Ohms-m $(\Omega-m)$
Aqua pura	20,000,000
Aqua marina	20-25
Aqua distillata	500,000
Aqua pluvialis	20,000
Aqua fluminis	200
Aqua potabilis	2 ad 200
Aqua deionizata	180,000

Resistio Electrica Cupri

Cuprum est bonum conductor; ergo habet valorem parvum resistionis. Resistio naturalis a cupro offerta cognoscitur ut specifica resistio vel resistivitas cupri.

Valorem specificae resistionis vel resistivitatis cupri est $1.68 * 10^-^8\,\,\Omega-m$ .

Quid Vocatur Phaenomenon Quando Resistio Electrica Est Nihil?

Cum resistio electrica est nihil, hoc phaenomenon vocatur superconductio.

Secundum legem Ohm,

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

Si resistio electrica, scilicet R = 0, tunc,

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

Ergo, infinitus currentis per conducens transit si resistio huius conductoris est nihil; hoc phaenomenon cognoscitur ut superconductio.

Possumus etiam dicere quod si resistentia electrica est nulla, conductio eius est infinita.

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

Quomodo Resistentia Affectatur ab Resistivitate?

Ut scimus, resistentia materiae conductoris potest exprimi ut,

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

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

Ubi R = resistentia conductoris

$l$ = longitudo conductoris

a = area sectionalis conductoris

$\rho$ = constantia proportionalitatis materialis cognita ut resistentia specifica vel resistivitas materialis

Nunc, si $l = 1\,\,m , a = 1\,\,m^2$ tunc

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

Itaque, resistentia specifica vel resistivitas materialis est resistentia offerta ab unitate longitudinis et areae sectionalis materialis.

Scimus quod omnis materialis conductor habet valorem differentem resistentiae specificae vel resistivitatis; itaque, valorem resistentiae dependere a longitudine et area materialis conductoris usitati.

Fons: Electrical4u

Declaratio: Respecta originale, boni articulos meritos communitionis, si infringitur ius contingat contactum ad deletionem.