Електрична резистенција: Што е тоа?

Electrical4u

Поле: Основни електрични

China

Што е електричното отпорност

Отпорноста (позната и како омички отпор или електрична отпорност) е мера на противодействието на ток во електричната колана. Отпорноста се мери во оми, символизиран со грчкиот знак омега (Ω).

Поголемата отпорност, поголемата пречка за протокот на ток.

Кога потенцијалната разлика се применува на проводник, токот започнува да текне, или слободните електрони започнуваат да се движеат. Додека се движеат, слободните електрони се судират со атомите и молекулите на проводникот.

Збога судирот или пречката, брзината на текот на електроните или електричниот ток е ограничена. Значи, можеме да кажеме дека има некое противодействие на текот на електроните или токот. Следователно, ова противодействие што го понудува материјалот на текот на електричниот ток се нарекува отпорност.

Отпорноста на проводлив материјал се наоѓа дека е—

директно пропорционална со должината на материјалот
инверзно пропорционална со пресечната површина на материјалот
зависи од природата на материјалот
Зависи од температурата

Математички, отпорноста на проводлив материјал може да се изрази како,

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

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

Каде R = отпор на проводникот

$l$ = должина на проводникот

а = пресечен плоштад на проводникот

$\rho$ = константа на пропорционалност на материјалот позната како специфичен отпор или резистивитет на материјалот

Дефиниција на 1 Ом отпор

Ако потенцијал од 1 волт се применува на две жици на проводник и ако ток од 1 ампер протече низ него, отпорот на тој проводник се вели дека е еден ом.

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

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

Што е електричната отпорност измерена во (единици)?

Електричната отпорност се измерува во (SI единица за отпорник) ом, и Ω го претставува. Единицата ом (Ω) е названа во чест на големиот германски физичар и математичар Џорџ Симон Ом.

Во SI системата, еден ом е еднаков на 1 волт по ампер. Значи,

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

Значи, отпорноста исто така се измерува во волт по ампер.

Омитеците се производат и спецификуваат во широк опсег на вредности. Единицата ом обично се користи за умерени вредности, но големите и малките вредности можат да се изразат во милиоми, килооми, мегооми итн.

Затоа, изведените единици на омитеците се прават според нивните вредности, како е прикажано во табелата подолу.

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

Изведена единица на отпорите

Симбол за електрична отпорност

Постојат две главни схематски симболи користени за електрична отпорност.

Најчесто користен симбол за отпор е зиг-заг линија, широко користена во Северна Америка. Другиот схематски симбол за отпор е мал правоуголник, широко користен во Европа и Азија, наречен интернационален симбол за отпор.

Схематскиот симбол за отпорите е прикажан на следната слика.

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

Формула за електрична отпорност

Основната формула за отпорност е:

Односот помеѓу Отпорност, Напон и Стрuja (Охмов закон)
Односот помеѓу Отпорност, Моч, и Напон
Односот помеѓу Отпорност, Моч, и Стрuja

Овие односи се сумираат на следната слика.

Формула за отпорност 1 (Охмов закон)

Според Охмовиот закон

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

Така, отпорот е односот на напонот и струјата.

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

Формула за Отпор 2 (Моќ и Напон)

Пренесената моќ е производ од напонот и електричната струја.

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

Сега, внесете $I = \frac{V}{R}$ во претходната формула добиваме,

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

Така, добиваме дека отпорот е количник на квадратот на напонот и моќта. Математички,

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

Формула за отпор 3 (Моќ и струја)

Знаеме дека, $P = V * I$

Поставете $V = I *R$ во горната формула, добиваме

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

Така, добиваме дека отпорот е количествен однос на моќта и квадратот на струјата. Математички,

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

Разлика помеѓу AC и DC отпор

Постои разлика помеѓу AC и DC отпор. Да го обсуштиме ова кратко.

AC Отпор

Общитеотпор (вклучувајќи ги отпорот, индуктивна реактанца и капацитивна реактанца) во AC кола се нарекува импеданса. Значи, AC отпор исто така се нарекува импеданса.

Отпор = Импеданса т.е.,

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

Следнава формула дава вредноста на AC отпорот или импедансата на AC колана,

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

DC Отпор

Магнитудата на DC е константна, т.е. нема фреќвенција во DC коланите; затоа капацитивниот реактансе и индуктивниот реактансе во DC коланите се нула.

Затоа, само вредноста на отпорот на проводникот или жицата доаѓа во игра кога се подложени на DC напон.

Така, според законот на Ом, можеме да пресметаме вредноста на DC отпорот.

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

Кое од две е повеќе: AC отпор или DC отпор?

Не постоја skin effect во DC цеви бидејќи фреквенцијата во DC напојување е нула. Затоа, AC отпорот е поголем од DC отпорот поради skin effects.

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

Обично, вредноста на AC отпорот е 1.6 пати вредноста на DC отпорот.

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

Електрични Отпор, Загревање и Температура

Електрични Отпор и Загревање

Кога електричната струја (т.е. токот на слободни електрони) минува низ проводник, постои некаков „фрикција“ помеѓу движењето на електроните и молекулите на проводникот. Оваа фрикција се нарекува електричен отпор.

Така, електричната енергија која се доставува до проводникот се претвора во топлина поради фрикција или електричен отпор. Ова се нарекува загреваен ефект на електричната струја произведена од електричен отпор.

На пример, ако I ампери течат низ провод со отпор R оми за t секунди, електричната енергија која се доставува изнесува I2Rt джоули. Оваа енергија се конвертира во форма на топлина.

Така,

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

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

Овој ефект на грејање се користи за производство на многу електрични уреди за грејање како што е електричен нагревач, електрична тостер, електрична кана, електрично желе, лутало, итн. Основниот принцип на овие уреди е ист, односно кога електричниот струја протекува низ голем отпор (повикан нагревен елемент), тоа произведува потребната топлина.

Еден најчесто користен сплав од никл и хром наречен никхром има отпор повеќе од 50 пати поголем од медта.

Утврдување на температурата врз електричниот отпор

Отпорот на сите материјали е под влијание на промените на температурата. Ефектот на промената на температурата е различен во зависност од материјалот.

Метали

Електричното отпорноста на чистите метали (на пример, месинг, алуминиум, сребро итн.) се зголемува со зголемување на температурата. Ова зголемување на отпорноста е големо за нормален опсег на температури. Значи, металите имаат позитивен температурски коефициент на отпорност.

Легировани материјали

Електричното отпорноста на легировани материјали (на пример, никром, манганин итн.) исто така се зголемува со зголемување на температурата. Овој прирастанок во отпорноста е нередовен и релативно мал. Значи, легировани материјали имаат ниска вредност на позитивниот температурски коефициент на отпорност.

Полупроводници, изолатори и електролити

Електричното отпорноста на полупроводници, изолатори и електролити се намалува со зголемување на температурата. Со зголемување на температурата, се создаваат многу слободни електрони. Значи, има пад на вредноста на електричната отпорност. Таквите материјали имаат негативен температурски коефициент на отпорност.

Често поставувани прашања за отпорноста

Електрична отпорност на човечкото тело

Отпорноста на кожата на човечкото тело е висока, но внатрешната телесна отпорност е ниска. Кога човечкото тело е сусо, неговата просечна ефективна отпорност е висока, а кога е мокро, отпорноста значително се намалува.

Под суси услови, ефективната отпорност која ја дава човечкото тело е 100.000 ом, а под мокри услови или повредена кожа, отпорноста се намалува до 1000 ом.

Ако високоволтна електрична енергија стигне до човечката кожа, тогаш брзо ќе ја разбије човечката кожа, и отпорноста која ја дава телото ќе се намали до 500 ом.

Електричкото отпорност на воздухот

Знаеме дека електричката отпорност на било кој материјал зависи од специфичната отпорност на тој материјал. Специфичната отпорност на воздухот е околу $10^6$ до $10^1^5$ $\Omega-m$ при 200 C.

Електричката отпорност на воздухот е мера на способноста на воздухот да се противставува на електричен ток. Отпорноста на воздухот е резултат на сукобите помеѓу водечката површина на објектот и молекулите на воздухот. Двете главни фактори што влијаат на количината на отпорност на воздухот се брзината на објектот и пресечената површина на објектот.

Колапсот или диелектричката јачина на воздухот е 21.1 кВ/см (RMS) или 30 кВ/см (врв), што значи дека воздухот дава електрична отпорност до 21.1 кВ/см (RMS) или 30 кВ/см (врв). Ако електростатичкиот напон во воздухот надмине 21.1 кВ/см (RMS), ќе се случи колапс на воздухот; така, можеме да кажеме дека отпорноста на воздухот станува нула.

Електричката отпорност на вода

Специфичната отпорност или резистивитет на вода е мера на способноста на водата да се противставува на електричен ток, што зависи од концентрацијата на растворени соли во водата.

Чистата вода има поголема вредност на специфичната отпорност или резистивитет бидејќи не содржи иони. Кога солите се растворуваат во чистата вода, се произведуваат слободни иони. Овие иони можат да проводат електричен ток; затоа отпорноста намалува.

Водата со голема концентрација на растворени соли ќе има ниска специфична отпорност или резистивитет и обратно. Табелата подолу покажува вредноста на резистивитет за различни видови на вода.

Типови на вода	Омичкиот отпор во Ом-м $(\Omega-m)$
Чиста вода	20,000,000
Морска вода	20-25
Дестилувана вода	500,000
Кисел вода	20,000
Речна вода	200
Пиечка вода	2 до 200
Дејонизирана вода	180,000

Електричко отпорност на бакарот

Бакарот е добар проводник, затоа има ниска вредност на отпор. Природниот отпор што го овозможува бакарот се нарекува специфичен отпор или резистивитет на бакарот.

Вредноста на специфичен отпор или резистивитет на бакарот е $1.68 * 10^-^8\,\,\Omega-m$ .

Како се нарекува феноменот кога електричката отпорност е нула?

Кога електричката отпорност е нула, тој феномен се нарекува суперпроводност.

Според законот на Ом,

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

Ако електричката отпорност, т.е. R = 0, тогаш,

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

Значи, бесконечен ток протече низ проводникот ако отпорноста на тој проводник е нула; тој феномен се нарекува суперпроводност.

Можеме да кажеме дека ако електричното отпорност е нула, то има бесконечна проводливост.

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

Как влијае резистивитетот на отпорноста?

Како што знаеме, отпорноста на проводлив материјал може да се изрази како,

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

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

Каде R = отпорноста на проводникот

$l$ = должина на проводникот

a = пресечна површина на проводникот

$\rho$ = константа на пропорционалност на материјалот познат како специфична резистивност или резистивност на материјалот

Сега, ако $l = 1\,\,m , a = 1\,\,m^2$ тогаш

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

Така, специфичната резистивност или резистивност на материјал е отпорот што го овозможува единицата должина и единицата пресечна површина на материјалот.

Знаеме дека секој проводлив материјал има различна вредност на специфична резистивност или резистивност; затоа, вредноста на отпорот зависи од должината и површината на користениот проводлив материјал.

Извор: Electrical4u

Изјава: Почитувајте оригиналот, добри статьии се вредни за споделување, ако постои нарушување на авторските права се јавете за избришување.