Paglaban sa Kuryente: Ano ito?

Electrical4u

Larangan: Pangunahing Elektrikal

China

Ano ang Electrical Resistance?

Ang resistance (kilala rin bilang ohmic resistance o electrical resistance) ay isang sukat ng paglaban sa current na pagdaloy sa isang electrical circuit. Ang resistance ay sinusukat sa ohms, na simbolisado ng Greek letter omega (Ω).

Kapag mas malaki ang resistance, mas malaking hadlang ito sa pagdaloy ng current.

Kapag ang potential difference ay ipinagtakda sa isang conductor, nagsisimula ang pagdaloy ng current, o ang mga libreng elektron ay nagsisimulang kumilos. Habang kumikilos, ang mga libreng elektron ay sumusunggaban sa mga atomo at molekula ng conductor.

Dahil sa collision o obstruction, ang rate ng pagdaloy ng elektron o electric current ay pinipigilan. Kaya, maaari nating sabihin na mayroong ilang opposition sa pagdaloy ng elektron o current. Kaya, ang opposition na ibinibigay ng isang substansiya sa pagdaloy ng electric current ay tinatawag na resistance.

Ang resistance ng conducting material ay natatagpuan na—

directly proportional sa haba ng materyal
inversely proportional sa cross-sectional area ng materyal
depende sa nature ng materyal
Depende sa temperatura

Matematikal, ang resistance ng conducting material ay maaring ipahayag bilang,

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

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

Kung saan ang R = paglaban ng conductor

$l$ = haba ng conductor

a = cross-sectional area ng conductor

$\rho$ = constant of proportionality ng materyal na kilala bilang specific resistance o resistivity ng materyal

Paglalarawan ng 1 Ohm Resistance

Kapag isang potensyal na 1 volt ay inilapat sa dalawang lead ng conductor at kung ang 1 ampere na kasalukuyan ay lumipas dito, ang paglaban ng conductor na ito ay sinasabing may 1 ohm.

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

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

Ano ang Electrical Resistance na Sinusukat (Units)?

Ang electrical resistance ay sinusukat sa (ang SI unit para sa resistor) ohm, at inirerespresento ito ng Ω. Ang unit na ohm (Ω) ay ipinangalan kay Georg Simon Ohm, isang malaking German physicist at mathematician.

Sa SI system, isang ohm ay katumbas ng 1 volt per ampere. Kaya,

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

Kaya, ang resistance ay sinusukat din sa volt per ampere.

Ang mga resistor ay ginagawa at ipinapakilala sa malawak na saklaw ng halaga. Ang yunit na ohm ay normal na ginagamit para sa moderate resistance values, ngunit ang malalaking at maliit na resistance values ay maaaring ipahayag sa milliohm, kiloohm, megaohm, atbp.

Kaya, ang mga derived units ng mga resistor ay ginagawa ayon sa kanilang halaga, tulad ng ipinapakita sa talahanayan sa ibaba.

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

Deribadong Yunit ng mga Resistor

Simbolo ng Electrical Resistance

May dalawang pangunahing simbolo ng circuit na ginagamit para sa electrical resistance.

Ang pinakakaraniwang simbolo para sa resistor ay isang zig-zag na linya na malawak na ginagamit sa Hilagang Amerika. Ang iba pang simbolo ng circuit para sa resistor ay isang maliit na rektanggulo na malawak na ginagamit sa Europa at Asya, na tinatawag na international resistor symbol.

Ipinalalatag ang simbolo ng circuit para sa resistors sa larawan sa ibaba.

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

Pormula ng Electric Resistance

Ang pangunahing pormula para sa resistance ay:

Ang relasyon sa pagitan ng Resistance, Voltage, at Current (Batas ni Ohm)
Ang relasyon sa pagitan ng Resistance, Power, at Voltage
Ang relasyon sa pagitan ng Resistance, Power, at Current

Inilalarawan ang mga relasyon na ito sa larawan sa ibaba.

Pormula ng Resistance 1 (Batas ni Ohm)

Ayon sa batas ni Ohm

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

Kaya, ang resistensiya ay ang ratio ng supply voltage at current.

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

Pormula ng Resistensiya 2 (Power at Voltage)

Ang power na ipinadala ay ang produkto ng supply voltage at electric current.

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

Ngayon, ilagay natin $I = \frac{V}{R}$ sa itaas na equation, makakakuha tayo ng,

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

Kaya, nakukuha natin na ang resistance ay ang ratio ng square ng supply voltage at power. Matematikal,

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

Formula ng Resistance 3 (Power at Current)

Alam natin na, $P = V * I$

Ilagay ang $V = I *R$ sa itaas na equation, makukuha natin,

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

Kaya, nakukuha natin na ang resistance ay ang ratio ng power at square ng current. Matematikal,

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

Pagkakaiba ng AC at DC Resistance

May pagkakaiba ang AC resistance at DC resistance. Ipaliwanag natin ito sa maikling paraan.

AC Resistance

Ang kabuuang resistance (kasama ang resistance, inductive reactance, at capacitive reactance) sa mga circuit ng AC ay tinatawag na impedance. Kaya, ang AC resistance ay tinatawag ding impedance.

Resistance = Impedance i.e.,

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

Ang sumusunod na formula ay nagbibigay ng halaga ng AC resistance o impedance ng mga circuit ng AC,

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

DC Resistance

Ang magnitude ng DC ay constant, i.e., walang frequency sa mga circuit ng DC; kaya ang capacitive reactance at inductive reactance sa mga circuit ng DC ay zero.

Kaya, ang resistance value ng conductor o wire lang ang naging bahagi kapag ito ay pinagbigyan ng DC supply.

Sapagkat, ayon sa ohm’s law, maaari nating kalkulahin ang halaga ng DC resistance.

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

Ano ang Mas Malaki, ang AC Resistance o DC Resistance?

Wala ring skin effect sa DC circuits dahil ang frequency sa DC supply ay zero. Kaya, ang AC resistance ay mas mataas kumpara sa DC resistance dahil sa skin effects.

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

Karaniwan, ang halaga ng AC resistance ay 1.6 beses ang halaga ng DC resistance.

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

Electrical Resistance, Heating and Temperature

Electrical Resistance and Heating

Kapag ang electric current (o ang pagdaloy ng mga libreng elektron) ay dumaan sa isang conductor, may ilang 'friction' o paglaban sa pagitan ng mga naka-move na elektron at ang mga molekula ng conductor. Ang friction na ito ay tinatawag na electrical resistance.

Kaya, ang electrical energy na ibinigay sa conductor ay nakonvert sa init dahil sa friction o electrical resistance. Ito ang kilala bilang heating effect ng electric current na ipinagawa ng electrical resistance.

Halimbawa, kung ang I amperes ay lumilipad sa pamamagitan ng isang konduktor na may paglaban R ohms sa loob ng t segundo, ang inilabas na enerhiyang elektriko ay I2Rt joules. Ang enerhiyang ito ay inilipat sa anyo ng init.

Kaya,

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

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

Ang epekto ng pag-init na ito ay ginagamit upang makalikha ng maraming mga elektrikong aparato para sa pag-init tulad ng electric heater, electric toaster, electric kettle, electric iron, soldering iron, atbp. Ang pangunahing prinsipyong ginagamit ng mga aparato na ito ay pareho, i.e. kapag ang electric current ay lumilipad sa pamamagitan ng mataas na resistance (tinatawag na heating element), ito ay naglilikha ng kinakailangang init.

Ang pinaka karaniwang gamit na alloy ng nickel at chromium na tinatawag na nichrome ay may resistensya na higit sa 50 beses kaysa sa copper.

Epekto ng Temperatura sa Electrical Resistance

Ang resistensya ng lahat ng materyales ay naapektuhan ng pagbabago ng temperatura. Ang epekto ng pagbabago ng temperatura ay naiiba depende sa materyal.

Mga Metal

Ang resistansiya ng mga tuklas na metal (halimbawa, copper, aluminum, silver, atbp.) ay lumalaki habang tumataas ang temperatura. Ang paglaki ng resistansiya ay malaki sa normal na saklaw ng temperatura. Kaya, ang mga metal ay may positibong temperature coefficient of resistance.

Alloys

Ang resistansiya ng mga alloy (halimbawa, nichrome, manganin, atbp.) ay din lumalaki habang tumataas ang temperatura. Ang paglaki ng resistansiya ay irregular at relatibong maliit. Kaya, ang mga alloy ay may mababang halaga ng positibong temperature coefficient of resistance.

Semi-Conductors, Insulators & Electrolytes

Ang resistansiya ng semiconductors, insulators & electrolytes ay bumababa habang tumataas ang temperatura. Habang tumataas ang temperatura, maraming libreng elektron ang nabubuo. Kaya, may pagbaba sa halaga ng resistansiya. Kaya, ang ganitong materyal ay may negatibong temperature coefficient of resistance.

Common Questions About Resistance

Electrical Resistance of The Human Body

Ang resistansiya ng balat ng tao ay mataas, ngunit ang panloob na resistansiya ng katawan ay mababa. Kapag dry ang katawan ng tao, ang average effective resistance nito ay mataas, at kapag basa, ang resistansiya ay bumababa nang malaki.

Sa kondisyong dry, ang effective resistance na ibinibigay ng katawan ng tao ay 100,000 ohms, at sa kondisyong basa o nasira ang balat, ang resistansiya ay bumababa hanggang 1000 ohms.

Kapag pumasok ang mataas na voltage ng electrical energy sa balat ng tao, ito ay mabilis na sumira ng balat, at ang resistansiya na ibinibigay ng katawan ay bumababa hanggang 500 ohms.

Resistensya Elektrikal ng Hangin

Alam natin na ang resistensya elektrikal ng anumang materyal ay depende sa resistividad o tiyak na resistensya ng materyal na iyon. Ang resistividad o tiyak na resistensya ng hangin ay humigit-kumulang $10^6$ hanggang $10^1^5$ $\Omega-m$ sa 200 C.

Ang resistensya elektrikal ng hangin ay ang sukat ng kakayahan ng hangin na labanan ang isang kasunod na kuryente. Ang resistensya ng hangin ay ang resulta ng mga pagtumbok sa pagitan ng lider na ibabaw ng bagay at mga molekula ng hangin. Ang dalawang pangunahing factor na nakakaapekto sa halaga ng resistensya ng hangin ay ang bilis ng bagay at ang cross-sectional area ng bagay.

Ang breakdown o dielectric strength ng hangin ay 21.1 kV/cm (RMS) o 30 kV/cm (peak), na nangangahulugan na nagbibigay ang hangin ng resistensya elektrikal hanggang 21.1 kV/cm (RMS) o 30 kV/cm (peak). Kung ang electrostatic stress sa hangin ay lumampas sa 21.1 kV/cm (RMS), magkakaroon ng breakdown ng hangin; kaya, maaari nating sabihin na ang resistensya ng hangin ay naging zero.

Resistensya Elektrikal ng Tubig

Ang tiyak na resistensya o resistividad ng tubig ay ang sukat ng kakayahan ng tubig na labanan ang isang kasunod na kuryente, na depende sa concentration ng dissolved salts sa tubig.

Ang malinis na tubig ay may mas mataas na halaga ng tiyak na resistensya o resistividad dahil hindi ito naglalaman ng anumang ions. Kapag ang mga asin ay nalunubha sa malinis na tubig, nabubuo ang mga libreng ions. Ang mga ions na ito ay maaaring maghantong ng isang kasunod na kuryente; kaya bumababa ang resistensya.

Ang tubig na may mataas na concentration ng dissolved salts ay may mababang tiyak na resistensya o resistividad at vice versa. Ang talahanayan sa ibaba ay nagpapakita ng halaga ng resistividad para sa iba't ibang uri ng tubig.

Mga Uri ng Tubig	Resistivity sa Ohms-m $(\Omega-m)$
Dalisay na Tubig	20,000,000
Tubig-Bayan	20-25
Destiladong Tubig	500,000
Tubig-Ulan	20,000
Ilog na Tubig	200
Inuming Tubig	2 hanggang 200
Deionized Water	180,000

Resistansi Elektrik Tembaga

Tembaga adalah konduktor yang baik; karenanya memiliki nilai resistansi yang rendah. Resistansi alami yang ditawarkan oleh tembaga dikenal sebagai resistansi spesifik atau resistivitas tembaga.

Nilai resistansi spesifik atau resistivitas tembaga adalah $1.68 * 10^-^8\,\,\Omega-m$ .

Bagaimana Anda Menamakan Fenomena Ketika Resistansi Elektrik Nol?

Ketika resistansi elektrik nol, fenomena ini disebut superkonduktivitas.

Menurut hukum Ohm,

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

Jika resistansi elektrik, yaitu R = 0, maka,

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

Oleh karena itu, arus tak terhingga mengalir melalui konduktor jika resistansi konduktor tersebut nol; fenomena ini dikenal sebagai superkonduktivitas.

Maaari rin nating sabihin na kung ang electrical resistance ay zero, ito ay may walang katapusang conductance.

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

Kamusta Apektado ng Resistivity ang Resistance?

Bilang alam natin, ang resistance ng isang conducting material ay maaaring ipahayag bilang,

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

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

Kung saan R = resistance ng conductor

$l$ = haba ng conductor

a = lawak ng konduktor

$\rho$ = konstante ng proporsyonalidad ng materyal na kilala bilang espesipikong resistansi o resistibidad ng materyal

Ngayon, kung $l = 1\,\,m , a = 1\,\,m^2$ kung gayon

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

Kaya, ang espesipikong resistansi o resistibidad ng isang materyal ay ang resistansi na ibinibigay ng unit length at unit cross-sectional area ng materyal.

Alam natin na bawat materyal na nagko-kondukt ng elektrisidad ay may iba't ibang halaga ng espesipikong resistansi o resistibidad; kaya, ang halaga ng resistansi ay depende sa haba at lawak ng materyal na ginagamit para sa pagkondukt ng elektrisidad.

Source: Electrical4u

Statement: Respeto sa original, mahusay na mga artikulo na karapat-dapat na i-share, kung may labag sa copyright paki-contact para burahin.