Pengonversi panjang dan jarak Pengonversi massa Pengonversi volume curah dan makanan Pengonversi luas Pengonversi volume dan satuan in resep kuliner Konverter suhu Konverter tekanan, tegangan mekanik, modulus Young Konverter energi dan kerja Konverter daya Konverter gaya Konverter waktu Konverter kecepatan linier Sudut datar Konverter efisiensi termal dan efisiensi bahan bakar Konverter bilangan dalam sistem bilangan berbeda Konverter satuan pengukuran kuantitas informasi Nilai tukar Dimensi pakaian wanita dan sepatu Ukuran pakaian dan sepatu pria Konverter kecepatan sudut dan kecepatan putar Konverter percepatan Konverter percepatan sudut Konverter massa jenis Konverter volume spesifik Konverter momen inersia Konverter torsi Konverter torsi Konverter kalor jenis pembakaran (berdasarkan massa) Konverter massa jenis energi dan kalor jenis pembakaran bahan bakar (berdasarkan massa) volume) Konverter perbedaan suhu Konverter koefisien ekspansi termal Konverter Konverter Resistansi Termal konduktivitas termal Konverter kapasitas panas spesifik Konverter daya paparan energi dan radiasi termal Konverter densitas fluks panas Konverter koefisien perpindahan panas Konverter laju aliran volume Konverter laju aliran massa Konverter laju aliran molar Konverter kepadatan aliran massa Konverter konsentrasi molar Konverter konsentrasi massa dalam larutan Konverter viskositas dinamis (absolut) Kinematik konverter viskositas Konverter tegangan permukaan Konverter permeabilitas uap Konverter permeabilitas uap dan laju perpindahan uap Konverter tingkat suara Konverter sensitivitas mikrofon Konverter tingkat tekanan suara (SPL) Konverter tingkat tekanan suara dengan tekanan referensi yang dapat dipilih Konverter kecerahan Konverter intensitas cahaya Konverter pencahayaan Konverter resolusi grafis komputer Frekuensi dan panjang gelombang konverter Daya optik dalam dioptri dan panjang fokus Daya optik dalam dioptri dan perbesaran lensa (×) Konverter muatan listrik Konverter kerapatan muatan linier Konverter kerapatan muatan permukaan Konverter kerapatan muatan volume Konverter arus listrik Konverter kerapatan arus linier Konverter kerapatan arus permukaan Konverter tegangan Medan listrik Konverter Potensial dan Tegangan Elektrostatis Konverter Hambatan Listrik Konverter Resistivitas Listrik Konverter Konduktivitas Listrik Konverter Konduktivitas Listrik Kapasitansi Listrik Konverter Induktansi Konverter American Wire Gauge Tingkat dalam dBm (dBm atau dBmW), dBV (dBV), watt dan satuan lainnya Konverter gaya gerak magnet Tegangan konverter Medan gaya Konverter fluks magnet Radiasi konverter induksi magnetik. Pengonversi laju dosis radiasi pengion yang diserap Radioaktivitas. Konverter peluruhan radioaktif Radiasi. Konverter dosis paparan Radiasi. Konverter Dosis Terserap Konverter Awalan Desimal Transfer Data Tipografi dan Unit Pemrosesan Gambar Perhitungan Konverter Satuan Volume Kayu masa molar Tabel periodik unsur kimia D.I.Mendeleev
1 ohm sentimeter [Ohm cm] = 0,01 ohm meter [Ohm m]
Nilai awal
Nilai yang dikonversi
ohm meter ohm sentimeter ohm inci microohm sentimeter microohm inci abom sentimeter statom per sentimeter melingkar mil ohm per kaki ohm persegi. milimeter per meter
Cairan feromagnetik
Lebih lanjut tentang resistivitas listrik
Informasi Umum
Segera setelah listrik meninggalkan laboratorium para ilmuwan dan mulai diterapkan secara luas ke dalam praktik kehidupan sehari-hari, muncul pertanyaan untuk mencari bahan yang memiliki karakteristik tertentu, terkadang sangat berlawanan, dalam kaitannya dengan aliran arus listrik yang melaluinya.
Misalnya, ketika mentransmisikan energi listrik dalam jarak jauh, material kawat diperlukan untuk meminimalkan kerugian akibat pemanasan Joule yang dikombinasikan dengan karakteristik bobot yang rendah. Contohnya adalah familiar saluran tegangan tinggi saluran transmisi listrik terbuat dari kabel aluminium dengan inti baja.
Atau sebaliknya, untuk membuat pemanas listrik berbentuk tabung kompak, diperlukan bahan dengan hambatan listrik yang relatif tinggi dan stabilitas termal yang tinggi. Contoh paling sederhana dari alat yang menggunakan bahan dengan sifat serupa adalah pembakar kompor listrik dapur biasa.
Konduktor yang digunakan dalam biologi dan kedokteran sebagai elektroda, probe dan probe memerlukan ketahanan kimia yang tinggi dan kompatibilitas dengan biomaterial, dikombinasikan dengan resistensi kontak yang rendah.
Seluruh galaksi penemu dari negara lain: Inggris, Rusia, Jerman, Hongaria, dan Amerika Serikat. Thomas Edison, setelah melakukan lebih dari seribu percobaan yang menguji sifat-sifat bahan yang cocok untuk peran filamen, menciptakan lampu dengan spiral platinum. Lampu Edison, meskipun memiliki masa pakai yang lama, namun tidak praktis karena harga tinggi bahan sumber.
Karya selanjutnya oleh penemu Rusia Lodygin, yang mengusulkan penggunaan tungsten dan molibdenum tahan api yang relatif murah dengan resistivitas lebih tinggi sebagai bahan filamen, menemukan penggunaan praktis. Selain itu, Lodygin mengusulkan untuk memompa udara keluar dari silinder lampu pijar, menggantinya dengan gas inert atau gas mulia, yang mengarah pada terciptanya lampu pijar modern. Pelopor produksi massal lampu listrik yang terjangkau dan tahan lama adalah perusahaan General Electric, di mana Lodygin memberikan hak patennya dan kemudian berhasil bekerja di laboratorium perusahaan untuk waktu yang lama.
Daftar ini dapat dilanjutkan, karena pikiran manusia yang ingin tahu begitu inventif sehingga terkadang, untuk memecahkan masalah teknis tertentu, diperlukan bahan dengan sifat yang belum pernah ada sebelumnya atau dengan kombinasi luar biasa dari sifat-sifat ini. Alam tidak dapat lagi memenuhi selera kita dan para ilmuwan dari seluruh dunia telah ikut berlomba untuk menciptakan bahan yang tidak memiliki analogi alami.
Satu dari karakteristik yang paling penting dari bahan alami dan sintesis adalah spesifiknya hambatan listrik. Contoh alat listrik yang didalamnya bentuk murni Jika sifat ini diterapkan, sekring dapat berfungsi sebagai sekring yang melindungi peralatan listrik dan elektronik kita dari paparan arus yang melebihi nilai yang diizinkan.
Perlu dicatat bahwa pengganti sekering standar buatan sendiri, dibuat tanpa sepengetahuan resistivitas material, yang terkadang menyebabkan tidak hanya terbakarnya berbagai elemen rangkaian listrik, tetapi juga kebakaran di rumah dan kebakaran pada kabel di mobil.
Hal yang sama berlaku untuk mengganti sekring jaringan listrik, ketika alih-alih sekering dengan rating lebih rendah, sekering dengan rating arus operasi lebih tinggi dipasang. Hal ini menyebabkan kabel listrik menjadi terlalu panas dan bahkan, akibatnya, kebakaran dengan konsekuensi yang mengerikan. Hal ini terutama berlaku untuk rumah bingkai.
Referensi sejarah
Konsep hambatan listrik spesifik muncul berkat karya fisikawan terkenal Jerman Georg Ohm, yang secara teoritis membuktikan dan, melalui berbagai eksperimen, membuktikan hubungan antara kekuatan arus, gaya gerak listrik baterai, dan hambatan semua bagian baterai. rangkaian, sehingga menemukan hukum rangkaian listrik dasar, yang kemudian dinamai menurut namanya. Ohm mempelajari ketergantungan besarnya arus yang mengalir terhadap besarnya tegangan yang diberikan, pada panjang dan bentuk bahan penghantar, serta pada jenis bahan yang digunakan sebagai media penghantar.
Pada saat yang sama, kita harus memberi penghormatan kepada karya Sir Humphry Davy, seorang ahli kimia, fisikawan, dan geologi Inggris, yang merupakan orang pertama yang menetapkan ketergantungan hambatan listrik suatu konduktor pada panjang dan luas penampangnya, dan juga mencatat ketergantungan konduktivitas listrik pada suhu.
Mempelajari ketergantungan aliran arus listrik pada jenis bahan, Ohm menemukan bahwa setiap bahan konduktif yang tersedia baginya memiliki beberapa karakteristik karakteristik resistensi terhadap aliran arus yang melekat padanya.
Perlu dicatat bahwa pada masa Ohm, salah satu konduktor yang paling umum saat ini - aluminium - memiliki status sebagai logam yang sangat berharga, jadi Ohm membatasi dirinya pada eksperimen dengan tembaga, perak, emas, platinum, seng, timah, timah dan besi. .
Pada akhirnya, Ohm memperkenalkan konsep resistivitas listrik suatu material sebagai karakteristik mendasar, tanpa mengetahui apa pun tentang sifat aliran arus dalam logam atau ketergantungan resistansinya terhadap suhu.
Hambatan listrik spesifik. Definisi
Resistivitas listrik atau hanya resistivitas - mendasar karakter fisik bahan konduktif, yang mencirikan kemampuan suatu zat untuk mencegah aliran arus listrik. Dilambangkan dengan huruf Yunani ρ (diucapkan rho) dan dihitung berdasarkan rumus empiris untuk menghitung hambatan yang diperoleh Georg Ohm.
atau, dari sini
dimana R adalah hambatan dalam Ohm, S adalah luas dalam m²/, L adalah panjang dalam m
Dimensi resistivitas listrik dalam Satuan Sistem Internasional (SI) dinyatakan dalam Ohm · m.
Ini adalah hambatan sebuah penghantar yang panjangnya 1 m dan luas penampang 1 m² / 1 ohm.
Dalam teknik kelistrikan, untuk memudahkan perhitungan, biasanya menggunakan turunan nilai resistivitas listrik, yang dinyatakan dalam Ohm mm²/m. Nilai resistivitas untuk logam yang paling umum dan paduannya dapat ditemukan di buku referensi terkait.
Tabel 1 dan 2 menunjukkan nilai resistivitas berbagai material yang paling umum.
Tabel 1. Resistivitas beberapa logam
Tabel 2. Resistivitas paduan umum
Resistansi listrik spesifik dari berbagai media. Fisika fenomena
Resistivitas listrik logam dan paduannya, semikonduktor dan dielektrik
Saat ini, dengan berbekal pengetahuan, kita dapat menghitung terlebih dahulu resistivitas listrik suatu material, baik alami maupun sintesis, berdasarkan komposisi kimianya dan keadaan fisik yang diharapkan.
Pengetahuan ini membantu kita memanfaatkan kemampuan material dengan lebih baik, terkadang cukup eksotis dan unik.
Karena gagasan yang berlaku, dari sudut pandang fisika padatan dibagi menjadi zat kristal, polikristalin dan amorf.
Cara termudah, dalam arti perhitungan teknis resistivitas atau pengukurannya, adalah dengan zat amorf. Mereka tidak memiliki struktur kristal yang jelas (walaupun mereka mungkin memiliki inklusi mikroskopis dari zat tersebut), komposisi kimianya relatif homogen dan menunjukkan karakteristik dari bahan ini properti.
Untuk zat polikristalin, yang dibentuk oleh kumpulan kristal yang relatif kecil dengan komposisi kimia yang sama, perilaku sifat tidak jauh berbeda dengan perilaku zat amorf, karena resistivitas listrik, sebagai suatu peraturan, didefinisikan sebagai sifat kumulatif integral dari a contoh bahan yang diberikan.
Situasinya lebih rumit dengan zat kristal, terutama dengan kristal tunggal, yang memiliki resistivitas listrik berbeda dan karakteristik listrik lainnya relatif terhadap sumbu simetri kristalnya. Properti ini disebut anisotropi kristal dan banyak digunakan dalam teknologi, khususnya, di sirkuit radio osilator kuarsa, di mana stabilitas frekuensi ditentukan secara tepat oleh pembangkitan frekuensi yang melekat pada kristal kuarsa tertentu.
Kita masing-masing, sebagai pemilik komputer, tablet, ponsel atau smartphone, termasuk pemilik jam tangan elektronik hingga iWatch, juga merupakan pemilik kristal kuarsa. Dari sini kita dapat menilai skala penggunaan resonator kuarsa dalam elektronik, yang mencapai puluhan miliar.
Selain itu, resistivitas banyak bahan, terutama semikonduktor, bergantung pada suhu, sehingga data referensi biasanya diberikan pada suhu pengukuran, biasanya 20°C.
Sifat unik platinum, yang memiliki ketergantungan resistivitas listrik yang konstan dan dipelajari dengan baik pada suhu, serta kemungkinan memperoleh logam dengan kemurnian tinggi, menjadi prasyarat untuk pembuatan sensor berdasarkan itu dalam suhu yang luas. jangkauan.
Untuk logam, penyebaran nilai referensi resistivitas ditentukan oleh metode pembuatan sampel dan kemurnian kimia logam dari sampel tertentu.
Untuk paduan, penyebaran nilai resistivitas referensi yang lebih besar disebabkan oleh metode pembuatan sampel dan variabilitas komposisi paduan.
Resistansi listrik spesifik cairan (elektrolit)
Pemahaman resistivitas zat cair didasarkan pada teori disosiasi termal dan mobilitas kation dan anion. Misalnya, dalam cairan paling umum di Bumi - air biasa, beberapa molekulnya, di bawah pengaruh suhu, terurai menjadi ion: kation H+ dan anion OH–. Ketika tegangan eksternal diterapkan pada elektroda yang direndam dalam air dalam kondisi normal, arus timbul karena pergerakan ion-ion yang disebutkan di atas. Ternyata, seluruh asosiasi molekul terbentuk dalam air - cluster, terkadang bergabung dengan kation H+ atau anion OH–. Oleh karena itu, perpindahan ion oleh cluster di bawah pengaruh tegangan listrik terjadi sebagai berikut: menerima ion searah dengan medan listrik yang diterapkan di satu sisi, cluster “menjatuhkan” ion serupa di sisi lain. Kehadiran gugusan di dalam air dengan sempurna menjelaskan hal itu fakta ilmiah bahwa pada suhu sekitar 4 °C air mempunyai massa jenis paling besar. Sebagian besar molekul air berada dalam kelompok karena aksi ikatan hidrogen dan kovalen, hampir dalam keadaan kuasikristalin; disosiasi termal minimal, dan pembentukan kristal es, yang memiliki kepadatan lebih rendah (es mengapung di air), belum dimulai.
Secara umum resistivitas zat cair lebih bergantung pada suhu, sehingga karakteristik ini selalu diukur pada suhu 293 K, yang setara dengan suhu 20 °C.
Selain air ada jumlah yang besar pelarut lain yang mampu menghasilkan kation dan anion zat terlarut. Pengetahuan dan pengukuran resistivitas solusi tersebut juga sangat penting secara praktis.
Untuk larutan garam, asam dan basa dalam air, konsentrasi zat terlarut memainkan peran penting dalam menentukan resistivitas larutan. Contohnya adalah tabel berikut yang menunjukkan nilai resistivitas berbagai zat yang dilarutkan dalam air pada suhu 18 °C:
Tabel 3. Nilai resistivitas berbagai zat yang dilarutkan dalam air pada suhu 18 °C
Data tabel diambil dari Buku Referensi Singkat Fisika dan Teknis, Volume 1, - M.: 1960
Resistensi spesifik isolator
Seluruh kelas memainkan peran besar dalam bidang teknik elektro, elektronik, teknik radio, dan robotika. berbagai zat, memiliki resistivitas yang relatif tinggi. Terlepas dari mereka keadaan agregasi, baik itu padat, cair, atau gas, zat-zat tersebut disebut isolator. Bahan-bahan tersebut digunakan untuk isolasi bagian individu rangkaian listrik satu sama lain.
Contoh isolator padat adalah pita listrik fleksibel yang sudah dikenal, berkat itu kami mengembalikan insulasi saat menyambung berbagai kabel. Banyak orang yang akrab dengan isolator suspensi porselen untuk saluran listrik overhead, papan textolite dengan komponen elektronik yang termasuk dalam sebagian besar produk elektronik, keramik, kaca, dan banyak bahan lainnya. Padat masa kini bahan isolasi dibuat berdasarkan plastik dan elastomer aman untuk digunakan arus listrik berbagai tegangan pada berbagai macam perangkat dan instrumen.
Selain isolator padat, isolator cair dengan resistivitas tinggi banyak digunakan dalam teknik kelistrikan. Dalam transformator daya jaringan listrik, minyak transformator cair mencegah kerusakan antar putaran karena EMF induksi sendiri, yang secara andal mengisolasi belitan belitan. Sakelar oli menggunakan oli untuk memadamkan busur listrik, yang terjadi saat berpindah sumber arus. Oli kapasitor digunakan untuk membuat kapasitor kompak dengan kinerja listrik tinggi; Selain minyak tersebut, minyak jarak alami dan minyak sintetis digunakan sebagai isolator cair.
Pada tekanan atmosfer normal, semua gas dan campurannya merupakan isolator yang sangat baik dari sudut pandang teknik elektro, tetapi gas mulia (xenon, argon, neon, kripton), karena kelembamannya, memiliki resistivitas yang lebih tinggi, yang banyak digunakan dalam beberapa bidang teknologi.
Tetapi isolator yang paling umum adalah udara, terutama terdiri dari molekul nitrogen (75% berat), molekul oksigen (23,15% berat), argon (1,3% berat), karbon dioksida, hidrogen, air dan beberapa pengotor berbagai gas mulia. Ini mengisolasi aliran arus pada sakelar lampu rumah tangga konvensional, sakelar arus berbasis relai, starter magnetis, dan sakelar mekanis. Perlu dicatat bahwa penurunan tekanan gas atau campurannya di bawah tekanan atmosfer menyebabkan peningkatan resistivitas listriknya. Isolator yang ideal dalam hal ini adalah vakum.
Resistivitas listrik berbagai jenis tanah
Salah satu cara terpenting untuk melindungi seseorang dari dampak buruk arus listrik pada saat terjadi kecelakaan instalasi listrik adalah dengan menggunakan alat landasan pelindung.
Ini adalah sambungan yang disengaja dari selubung atau wadah perangkat listrik ke perangkat pembumian pelindung. Biasanya, pembumian dilakukan dalam bentuk strip baja atau tembaga, pipa, batang atau sudut yang ditanam di dalam tanah hingga kedalaman lebih dari 2,5 meter, yang jika terjadi kecelakaan menjamin aliran arus sepanjang perangkat rangkaian - housing atau casing - ground - kabel netral dari sumber arus bolak-balik. Resistansi rangkaian ini tidak boleh lebih dari 4 ohm. Dalam hal ini, tegangan pada rumahan perangkat darurat menurun ke nilai yang aman bagi manusia, dan perangkat otomatis perlindungan sirkuit listrik dengan satu atau lain cara mematikan perangkat darurat.
Saat menghitung elemen pelindung landasan, pengetahuan tentang resistivitas tanah, yang dapat sangat bervariasi, memainkan peran penting.
Sesuai dengan data dalam tabel referensi, luas perangkat pembumian dipilih, jumlah elemen pembumian dan desain sebenarnya seluruh perangkat dihitung darinya. Elemen struktural perangkat pembumian pelindung dihubungkan dengan pengelasan.
Tomografi listrik
Prospek listrik mempelajari lingkungan geologi dekat permukaan dan digunakan untuk mencari mineral bijih dan non-logam serta objek lain berdasarkan studi berbagai medan listrik dan elektromagnetik buatan. Kasus khusus dari pencarian listrik adalah tomografi listrik (Electrical Resistivity Tomography) - suatu metode untuk menentukan sifat-sifat batuan berdasarkan resistivitasnya.
Inti dari metode ini adalah pada posisi sumber medan listrik tertentu dilakukan pengukuran tegangan pada berbagai probe, kemudian sumber medan tersebut dipindahkan ke lokasi lain atau dialihkan ke sumber lain dan pengukuran diulangi. Sumber lapangan dan probe penerima lapangan ditempatkan di permukaan dan di dalam sumur.
Kemudian data yang diperoleh diolah dan diinterpretasikan dengan menggunakan metode pengolahan komputer modern, yang memungkinkan untuk memvisualisasikan informasi dalam bentuk gambar dua dimensi dan tiga dimensi.
Menjadi metode pencarian yang sangat akurat, tomografi listrik memberikan bantuan yang sangat berharga bagi ahli geologi, arkeolog, dan paleozoologi.
Penentuan bentuk kemunculan endapan mineral dan batas sebarannya (contouring) memungkinkan untuk mengidentifikasi kemunculan endapan urat mineral, yang secara signifikan mengurangi biaya pengembangan selanjutnya.
Bagi para arkeolog, metode pencarian ini memberikan informasi berharga tentang lokasi pemakaman kuno dan keberadaan artefak di dalamnya, sehingga mengurangi biaya penggalian.
Ahli paleozoologi menggunakan tomografi listrik untuk mencari sisa-sisa fosil hewan purba; hasil karyanya dapat dilihat di museum ilmu pengetahuan alam berupa rekonstruksi kerangka megafauna prasejarah yang menakjubkan.
Selain itu, tomografi listrik digunakan selama konstruksi dan pengoperasian struktur teknik selanjutnya: gedung-gedung bertingkat, bendungan, tanggul, tanggul dan lain-lain.
Definisi resistivitas dalam praktiknya
Terkadang, untuk menyelesaikan masalah praktis, kita mungkin dihadapkan pada tugas menentukan komposisi suatu zat, misalnya kawat untuk memotong busa polistiren. Kami memiliki dua gulungan kawat dengan diameter yang sesuai dari berbagai bahan yang tidak kami ketahui. Untuk mengatasi masalah tersebut, perlu dicari resistivitas listriknya dan kemudian, dengan menggunakan perbedaan nilai yang ditemukan atau menggunakan tabel pencarian, tentukan bahan kawatnya.
Kami mengukur dengan pita pengukur dan memotong kawat sepanjang 2 meter dari setiap sampel. Mari kita tentukan diameter kabel d₁ dan d₂ dengan mikrometer. Setelah menyalakan multimeter ke batas bawah pengukuran resistansi, kami mengukur resistansi sampel R₁. Kami mengulangi prosedur untuk sampel lain dan juga mengukur resistansinya R₂.
Mari kita perhatikan bahwa luas penampang kabel dihitung dengan rumus
S = π d 2 /4
Sekarang rumus menghitung resistivitas listrik akan terlihat seperti ini:
ρ = R π d 2 /4 L
Mengganti nilai L, d₁ dan R₁ yang diperoleh ke dalam rumus menghitung resistivitas yang diberikan pada artikel di atas, kami menghitung nilai ρ₁ untuk sampel pertama.
ρ 1 = 0,12 ohm mm 2 /m
Mengganti nilai L, d₂ dan R₂ yang diperoleh ke dalam rumus, kami menghitung nilai ρ₂ untuk sampel kedua.
ρ 2 = 1,2 ohm mm 2 /m
Dari perbandingan nilai ρ₁ dan ρ₂ dengan data acuan pada Tabel 2 di atas, kita menyimpulkan bahwa bahan sampel pertama adalah baja, dan sampel kedua adalah nichrome, yang akan kita buat tali pemotongnya.
Apakah Anda kesulitan menerjemahkan satuan ukuran dari satu bahasa ke bahasa lain? Rekan-rekan siap membantu Anda. Kirimkan pertanyaan di TCTerms dan dalam beberapa menit Anda akan menerima jawabannya.
Oleh karena itu, penting untuk mengetahui parameter semua elemen dan bahan yang digunakan. Dan tidak hanya listrik, tetapi juga mekanik. Dan siapkan beberapa bahan referensi praktis yang memungkinkan Anda membandingkan karakteristik bahan yang berbeda dan memilih untuk merancang dan mengerjakan apa yang optimal dalam situasi tertentu.
Dalam jalur transmisi energi, yang tujuannya adalah untuk menyalurkan energi ke konsumen dengan cara yang paling produktif, yaitu dengan efisiensi tinggi, baik kerugian ekonomi maupun mekanisme jalur itu sendiri diperhitungkan. Efisiensi ekonomi akhir dari saluran bergantung pada mekanika - yaitu, perangkat dan susunan konduktor, isolator, penyangga, transformator step-up/step-down, berat dan kekuatan semua struktur, termasuk kabel yang direntangkan dalam jarak jauh, serta bahan yang dipilih untuk setiap elemen struktur, pekerjaan dan biaya pengoperasiannya. Selain itu, pada jalur yang memancarkan listrik, terdapat persyaratan yang lebih tinggi untuk menjamin keselamatan jalur itu sendiri dan segala sesuatu di sekitarnya yang dilaluinya. Dan hal ini menambah biaya baik untuk penyediaan kabel listrik maupun untuk tambahan batas keamanan semua struktur.
Sebagai perbandingan, data biasanya direduksi menjadi satu bentuk yang dapat dibandingkan. Seringkali julukan "spesifik" ditambahkan ke karakteristik tersebut, dan nilainya sendiri dianggap berdasarkan standar tertentu yang disatukan oleh parameter fisik. Misalnya resistivitas listrik adalah hambatan (ohm) suatu penghantar yang terbuat dari beberapa logam (tembaga, alumunium, baja, tungsten, emas) yang mempunyai satuan panjang dan satuan penampang dalam sistem satuan pengukuran yang digunakan (biasanya SI ). Selain itu, suhunya diatur, karena ketika dipanaskan, resistansi konduktor dapat berperilaku berbeda. Kondisi pengoperasian rata-rata normal diambil sebagai dasar - pada 20 derajat Celcius. Dan jika properti penting ketika mengubah parameter lingkungan (suhu, tekanan), koefisien diperkenalkan dan tabel tambahan serta grafik ketergantungan disusun.
Jenis resistivitas
Karena resistensi terjadi:
- aktif - atau ohmik, resistif - akibat konsumsi listrik untuk memanaskan konduktor (logam) ketika arus listrik melewatinya, dan
- reaktif - kapasitif atau induktif - yang terjadi dari kerugian yang tak terhindarkan karena terciptanya setiap perubahan arus yang melewati konduktor medan listrik, maka resistivitas konduktor ada dalam dua jenis:
- Hambatan listrik spesifik terhadap arus searah (bersifat resistif) dan
- Hambatan listrik spesifik terhadap arus bolak-balik (bersifat reaktif).
Di sini, resistivitas tipe 2 adalah nilai yang kompleks; terdiri dari dua komponen TC - aktif dan reaktif, karena resistansi resistif selalu ada ketika arus mengalir, apa pun sifatnya, dan resistansi reaktif hanya terjadi ketika ada perubahan arus di sirkuit. Di rantai arus searah reaktansi hanya terjadi selama proses transien yang berhubungan dengan menyalakan arus (perubahan arus dari 0 ke nominal) atau mematikan (selisih dari nominal ke 0). Dan mereka biasanya diperhitungkan hanya ketika merancang perlindungan terhadap beban berlebih.
Dalam rangkaian arus bolak-balik, fenomena yang terkait dengan reaktansi jauh lebih beragam. Mereka tidak hanya bergantung pada aliran arus aktual melalui penampang tertentu, tetapi juga pada bentuk konduktor, dan ketergantungannya tidak linier.
Faktanya adalah bahwa arus bolak-balik menginduksi medan listrik baik di sekitar konduktor yang dilaluinya maupun di dalam konduktor itu sendiri. Dan dari medan ini timbul arus eddy, yang memberikan efek “mendorong” pergerakan utama muatan yang sebenarnya, dari kedalaman seluruh penampang konduktor ke permukaannya, yang disebut “efek kulit” (dari kulit – kulit). Ternyata arus eddy sepertinya “mencuri” penampang konduktornya. Arus mengalir pada lapisan tertentu yang dekat dengan permukaan, sisa ketebalan konduktor tetap tidak terpakai, tidak mengurangi resistansinya, dan tidak ada gunanya menambah ketebalan konduktor. Terutama pada frekuensi tinggi. Oleh karena itu, untuk arus bolak-balik, resistansi diukur pada bagian konduktor yang seluruh bagiannya dapat dianggap dekat permukaan. Kawat seperti itu disebut tipis; ketebalannya sama dengan dua kali kedalaman lapisan permukaan ini, di mana arus eddy menggantikan arus utama yang berguna yang mengalir dalam konduktor.
Tentu saja, mengurangi ketebalan kabel bundar tidak menghabiskan konduksi efektif arus bolak-balik. Konduktor dapat diencerkan, tetapi pada saat yang sama dibuat rata dalam bentuk pita, maka penampangnya akan lebih tinggi dari pada kawat bundar, dan karenanya resistansinya akan lebih rendah. Selain itu, peningkatan luas permukaan saja akan berdampak pada peningkatan penampang efektif. Hal yang sama dapat dicapai dengan menggunakan kawat pilin daripada kawat inti tunggal; terlebih lagi, kawat pilin lebih fleksibel dibandingkan kawat inti tunggal, yang seringkali bernilai. Sebaliknya, dengan mempertimbangkan efek kulit pada kabel, kabel dapat dibuat komposit dengan membuat inti dari logam yang mempunyai sifat kekuatan yang baik, misalnya baja, tetapi sifat kelistrikannya rendah. Dalam hal ini, jalinan aluminium dibuat di atas baja, yang memiliki resistivitas lebih rendah.
Selain efek kulit, aliran arus bolak-balik pada konduktor dipengaruhi oleh eksitasi arus eddy pada konduktor di sekitarnya. Arus seperti itu disebut arus induksi, dan arus tersebut diinduksi baik pada logam yang tidak berperan sebagai pengkabelan (elemen struktur penahan beban), dan pada kabel seluruh kompleks konduktif - memainkan peran kabel fase lain, netral. , landasan.
Semua fenomena ini terjadi di semua struktur kelistrikan, sehingga semakin penting untuk memiliki referensi komprehensif untuk berbagai macam material.
Resistivitas konduktor diukur dengan instrumen yang sangat sensitif dan presisi, karena logam dengan resistansi terendah dipilih untuk pengkabelan - dengan urutan ohm * 10 -6 per meter panjang dan meter persegi. mm. bagian. Sebaliknya, untuk mengukur resistivitas isolasi, diperlukan instrumen yang memiliki rentang nilai resistansi yang sangat besar - biasanya megohm. Jelas bahwa konduktor harus dapat menghantarkan arus dengan baik, dan isolator harus dapat mengisolasi dengan baik.
Meja
| Tabel resistivitas konduktor (logam dan paduan) |
||||
| Bahan konduktor | Komposisi (untuk paduan) | Resistivitas ρ mΩ × mm 2/m |
||
| tembaga, seng, timah, nikel, timbal, mangan, besi, dll. | ||||
| Aluminium | ||||
| Tungsten | ||||
| Molibdenum | ||||
| tembaga, timah, aluminium, silikon, berilium, timbal, dll. (kecuali seng) | ||||
| besi, karbon | ||||
| tembaga, nikel, seng | ||||
| Manganin | tembaga, nikel, mangan | |||
| Konstantan | tembaga, nikel, aluminium | |||
| nikel, kromium, besi, mangan | ||||
| besi, kromium, aluminium, silikon, mangan | ||||
Besi sebagai konduktor dalam teknik elektro
Besi adalah logam yang paling melimpah di alam dan teknologi (setelah hidrogen, yang juga merupakan logam). Ini adalah yang termurah dan memiliki karakteristik kekuatan yang sangat baik, oleh karena itu digunakan secara luas sebagai dasar kekuatan berbagai struktur.
Dalam bidang teknik kelistrikan, besi digunakan sebagai penghantar berupa kawat baja fleksibel yang memerlukan kekuatan fisik dan kelenturan, serta ketahanan yang diperlukan dapat dicapai melalui penampang yang sesuai.
Dengan memiliki tabel resistivitas berbagai logam dan paduan, Anda dapat menghitung penampang kabel yang terbuat dari konduktor berbeda.
Sebagai contoh, mari kita coba mencari penampang konduktor yang setara secara listrik yang terbuat dari bahan berbeda: kawat tembaga, tungsten, nikel, dan besi. Mari kita ambil kawat aluminium dengan penampang 2,5 mm sebagai kawat awal.
Kita membutuhkan bahwa sepanjang 1 m hambatan kawat yang terbuat dari semua logam ini sama dengan hambatan kawat aslinya. Hambatan aluminium per panjang 1 m dan penampang 2,5 mm akan sama dengan
Di mana R- perlawanan, ρ – resistivitas logam dari meja, S- luas penampang, L- panjang.
Mengganti nilai aslinya, kita mendapatkan hambatan sepotong kawat aluminium sepanjang satu meter dalam ohm.
Setelah ini, mari kita selesaikan rumus S
Kami akan mengganti nilai dari tabel dan mendapatkan luas penampang untuk logam yang berbeda.
Karena resistivitas dalam tabel diukur pada kawat sepanjang 1 m, dalam mikroohm per 1 mm 2 bagian, maka kita mendapatkannya dalam mikroohm. Untuk mendapatkannya dalam ohm, Anda perlu mengalikan nilainya dengan 10 -6. Namun kita tidak perlu mendapatkan angka ohm dengan 6 angka nol setelah koma, karena kita masih mencari hasil akhirnya dalam mm2.
Seperti yang Anda lihat, resistansi besinya cukup tinggi, kawatnya tebal.
Namun ada bahan yang lebih besar lagi, misalnya nikel atau konstantan.
Hambatan listrik merupakan ciri utama bahan konduktor. Tergantung pada area penerapan konduktor, nilai resistansinya dapat memainkan peran positif dan negatif dalam berfungsinya sistem kelistrikan. Selain itu, penerapan spesifik konduktor mungkin memerlukan pertimbangan karakteristik tambahan, yang pengaruhnya dalam kasus tertentu tidak dapat diabaikan.
Konduktor adalah logam murni dan paduannya. Dalam logam, atom-atom yang terfiksasi dalam satu struktur “kuat” memiliki elektron bebas (yang disebut “gas elektron”). Partikel-partikel inilah yang pada kasus ini adalah pembawa biaya. Elektron berada dalam pergerakan acak dan konstan dari satu atom ke atom lainnya. Ketika muncul medan listrik (menghubungkan sumber tegangan ke ujung-ujung logam), pergerakan elektron dalam penghantar menjadi teratur. Elektron yang bergerak menemui hambatan dalam jalurnya yang disebabkan oleh kekhasan struktur molekul konduktor. Ketika mereka bertabrakan dengan suatu struktur, pembawa muatan kehilangan energinya, memberikannya kepada konduktor (memanaskannya). Semakin banyak hambatan yang diciptakan oleh struktur konduktif untuk mengisi daya pembawa, semakin tinggi resistensinya.
Ketika penampang struktur penghantar bertambah untuk satu jumlah elektron, “saluran transmisi” akan menjadi lebih lebar dan resistansi akan berkurang. Oleh karena itu, seiring bertambahnya panjang kawat, hambatan tersebut akan semakin besar dan hambatannya akan meningkat.
Dengan demikian, rumus dasar menghitung hambatan meliputi panjang kawat, luas penampang dan koefisien tertentu yang menghubungkan sifat-sifat dimensi tersebut dengan besaran listrik tegangan dan arus (1). Koefisien ini disebut resistivitas.
R= r*L/S (1)
Resistivitas
Resistivitas tidak berubah dan merupakan sifat bahan pembuat konduktor. Satuan pengukuran r - ohm*m. Seringkali nilai resistivitas diberikan dalam ohm*mm persegi/m. Hal ini disebabkan luas penampang kabel yang paling umum digunakan relatif kecil dan diukur dalam mm2. Mari kita beri contoh sederhana.
Tugas No.1. Panjang kawat tembaga L = 20 m, penampang S = 1,5 mm. persegi. Hitung hambatan kawat.
Penyelesaian: resistivitas kawat tembaga r = 0,018 ohm*mm. persegi/m. Mengganti nilai ke dalam rumus (1) kita mendapatkan R=0,24 ohm.
Saat menghitung resistansi sistem tenaga, resistansi satu kabel harus dikalikan dengan jumlah kabel.
Jika alih-alih tembaga Anda menggunakan aluminium dengan resistivitas lebih tinggi (r = 0,028 ohm * mm persegi / m), maka resistansi kabel akan meningkat. Untuk contoh di atas, resistansinya adalah R = 0,373 ohm (lebih dari 55%). Tembaga dan aluminium merupakan bahan utama kabel. Ada logam dengan resistivitas lebih rendah dari tembaga, seperti perak. Namun, penggunaannya terbatas karena biayanya yang tinggi. Tabel di bawah menunjukkan resistansi dan karakteristik dasar bahan konduktor lainnya.
Tabel - karakteristik utama konduktor
Kehilangan panas pada kabel
Jika dengan menggunakan kabel dari contoh di atas, beban sebesar 2,2 kW dihubungkan ke jaringan satu fasa 220 V, maka arus I = P / U atau I = 2200/220 = 10 A akan mengalir melalui kawat tersebut. menghitung rugi-rugi daya pada penghantar:
Ppr=(I^2)*R (2)
Contoh No. 2. Hitung rugi-rugi aktif bila daya pancar 2,2 kW dalam jaringan bertegangan 220 V untuk kabel tersebut.
Penyelesaian: dengan mensubstitusi nilai arus dan hambatan kawat ke dalam rumus (2), kita memperoleh Ppr=(10^2)*(2*0.24)=48 W.
Jadi, ketika energi ditransfer dari jaringan ke beban, kerugian pada kabel akan sedikit lebih dari 2%. Energi ini diubah menjadi panas yang dilepaskan oleh konduktor ke lingkungan. Menurut kondisi pemanasan konduktor (sesuai dengan nilai arus), penampangnya dipilih, dipandu oleh tabel khusus.
Misalnya untuk penghantar di atas, arus maksimumnya adalah 19 A atau 4,1 kW pada jaringan 220 V.
Untuk mengurangi rugi-rugi aktif pada saluran listrik, digunakan peningkatan tegangan. Pada saat yang sama, arus dalam kabel berkurang, kerugian berkurang.
Pengaruh suhu
Peningkatan suhu menyebabkan peningkatan getaran kisi kristal logam. Oleh karena itu, elektron menghadapi lebih banyak hambatan, yang menyebabkan peningkatan resistensi. Besarnya “sensitivitas” ketahanan logam terhadap kenaikan suhu disebut koefisien suhu α. Rumus untuk menghitung suhu adalah sebagai berikut
R=Rn*, (3)
di mana Rн – hambatan kawat di kondisi normal(pada suhu t°n); t° adalah suhu konduktor.
Biasanya t°n = 20° C. Nilai α juga ditunjukkan untuk suhu t°n.
Tugas 4. Hitung hambatan kawat tembaga pada suhu t° = 90° C. α tembaga = 0,0043, Rн = 0,24 Ohm (tugas 1).
Solusi: mensubstitusikan nilai-nilai tersebut ke dalam rumus (3) kita mendapatkan R = 0,312 Ohm. Hambatan kawat panas yang dianalisis adalah 30% lebih besar dibandingkan hambatannya pada suhu kamar.
Pengaruh frekuensi
Ketika frekuensi arus dalam konduktor meningkat, terjadi proses perpindahan muatan lebih dekat ke permukaannya. Akibat bertambahnya konsentrasi muatan pada lapisan permukaan, maka hambatan kawat juga meningkat. Proses ini disebut “efek kulit” atau efek permukaan. Koefisien kulit– efeknya juga tergantung pada ukuran dan bentuk kawat. Untuk contoh di atas, pada frekuensi AC 20 kHz, resistansi kawat akan meningkat sekitar 10%. Perhatikan bahwa komponen frekuensi tinggi dapat memperoleh sinyal arus dari banyak konsumen industri dan rumah tangga modern (lampu hemat energi, catu daya switching, konverter frekuensi, dan sebagainya).
Pengaruh konduktor tetangga
Ada medan magnet di sekitar konduktor mana pun yang dilalui arus. Interaksi medan konduktor yang berdekatan juga menyebabkan hilangnya energi dan disebut “efek kedekatan”. Perhatikan juga bahwa setiap konduktor logam memiliki induktansi yang dihasilkan oleh inti konduktif dan kapasitansi yang dihasilkan oleh insulasi. Parameter ini juga dicirikan oleh efek kedekatan.
Teknologi
Kabel tegangan tinggi dengan resistansi nol
Kawat jenis ini banyak digunakan pada sistem pengapian mobil. Resistansi kabel tegangan tinggi cukup rendah dan berjumlah beberapa pecahan ohm per meter panjangnya. Izinkan kami mengingatkan Anda bahwa hambatan sebesar ini tidak dapat diukur dengan ohmmeter. penggunaan umum. Seringkali, jembatan pengukur digunakan untuk tugas mengukur resistansi rendah.
Secara struktural, kabel seperti itu punya sejumlah besar konduktor tembaga dengan insulasi berbahan silikon, plastik atau dielektrik lainnya. Keunikan penggunaan kabel tersebut tidak hanya pengoperasiannya pada tegangan tinggi, tetapi juga transfer energi dalam waktu singkat (mode pulsa).
Kabel bimetal
Area utama penerapan kabel tersebut adalah transmisi sinyal frekuensi tinggi. Inti kawat terbuat dari satu jenis logam, yang permukaannya dilapisi dengan logam jenis lain. Sejak itu frekuensi tinggi Hanya lapisan permukaan konduktor yang bersifat konduktif, yaitu bagian dalam kawat dapat diganti. Hal ini menghasilkan penghematan bahan mahal dan karakteristik mekanik kawat meningkat. Contoh kabel tersebut: tembaga berlapis perak, baja berlapis tembaga.
Kesimpulan
Resistansi kawat adalah nilai yang bergantung pada sekelompok faktor: jenis konduktor, suhu, frekuensi arus, parameter geometris. Pentingnya pengaruh parameter ini tergantung pada kondisi pengoperasian kawat. Kriteria optimasi, tergantung pada tugas kabel, dapat berupa: pengurangan kerugian aktif, peningkatan karakteristik mekanis, turun harga.
Zat dan bahan yang mampu menghantarkan arus listrik disebut konduktor. Sisanya diklasifikasikan sebagai dielektrik. Tetapi tidak ada dielektrik murni; semuanya juga menghantarkan arus, namun besarnya sangat kecil.
Tetapi konduktor juga menghantarkan arus secara berbeda. Menurut rumus Georg Ohm, arus yang mengalir melalui suatu penghantar berbanding lurus dengan besarnya tegangan yang diberikan padanya, dan berbanding terbalik dengan besaran yang disebut hambatan.
Satuan pengukuran hambatan diberi nama Ohm untuk menghormati ilmuwan yang menemukan hubungan ini. Namun ternyata konduktor yang terbuat dari bahan berbeda dan memiliki dimensi geometris yang sama memiliki hambatan listrik yang berbeda. Untuk menentukan resistansi suatu konduktor dengan panjang dan penampang yang diketahui, konsep resistivitas diperkenalkan - koefisien yang bergantung pada material.
Akibatnya, hambatan suatu penghantar yang panjang dan penampangnya diketahui akan sama dengan
Resistivitas tidak hanya berlaku pada benda padat, tetapi juga benda cair. Namun nilainya juga tergantung pada pengotor atau komponen lain dalam bahan sumbernya. Air murni tidak menghantarkan arus listrik, menjadi dielektrik. Namun air suling tidak ada di alam, selalu mengandung garam, bakteri, dan kotoran lainnya. Koktail ini merupakan penghantar arus listrik dengan resistivitas.
Dengan memasukkan berbagai aditif ke dalam logam, bahan baru diperoleh - paduan, resistivitasnya berbeda dari material aslinya, meskipun persentase penambahannya tidak signifikan.
Ketergantungan resistivitas pada suhu
Resistivitas bahan diberikan dalam buku referensi untuk suhu mendekati suhu kamar (20 °C). Ketika suhu meningkat, resistansi material meningkat. Mengapa ini terjadi?
Arus listrik dialirkan di dalam material elektron bebas. Di bawah pengaruh medan listrik, mereka dipisahkan dari atom-atomnya dan bergerak di antara mereka ke arah yang ditentukan oleh medan ini. Atom-atom suatu zat membentuk kisi kristal, di antara simpul-simpulnya terdapat aliran elektron, yang juga disebut “gas elektron”, bergerak. Di bawah pengaruh suhu, simpul kisi (atom) bergetar. Elektron sendiri juga tidak bergerak dalam garis lurus, melainkan sepanjang jalur yang rumit. Pada saat yang sama, mereka sering bertabrakan dengan atom, mengubah lintasannya. Pada suatu saat, elektron dapat bergerak ke arah yang berlawanan dengan arah arus listrik.
Dengan meningkatnya suhu, amplitudo getaran atom meningkat. Tabrakan elektron dengan mereka lebih sering terjadi, pergerakan aliran elektron melambat. Secara fisik, hal ini dinyatakan dalam peningkatan resistivitas.
Contoh penerapan ketergantungan resistivitas pada suhu adalah pengoperasian lampu pijar. Spiral tungsten tempat filamen dibuat memiliki resistivitas rendah pada saat dinyalakan. Arus masuk saat dinyalakan dengan cepat memanaskannya, resistivitas meningkat, dan arus berkurang, menjadi nominal.
Proses yang sama terjadi dengan elemen pemanas nichrome. Oleh karena itu, hitung mode operasinya dengan menentukan panjangnya kawat nikrom penampang yang diketahui untuk menciptakan resistensi yang diperlukan tidak berfungsi. Untuk perhitungan, Anda memerlukan resistivitas kawat yang dipanaskan, dan buku referensi memberikan nilainya suhu kamar. Oleh karena itu, panjang akhir spiral nichrome disesuaikan secara eksperimental. Perhitungan menentukan perkiraan panjang, dan saat menyesuaikan, perpendek bagian demi bagian benang secara bertahap.
Koefisien resistansi suhu
Namun tidak di semua perangkat, adanya ketergantungan resistivitas konduktor pada suhu bermanfaat. Dalam teknologi pengukuran, perubahan resistansi elemen rangkaian menyebabkan kesalahan.
Untuk mengukur ketergantungan ketahanan material pada suhu, konsepnya koefisien suhu resistensi (TCS). Ini menunjukkan seberapa besar resistansi suatu material berubah ketika suhu berubah sebesar 1°C.
Untuk pembuatan komponen elektronik – resistor yang digunakan pada rangkaian peralatan ukur, digunakan bahan dengan TCR rendah. Harganya lebih mahal, tetapi parameter perangkat tidak berubah pada rentang suhu yang luas lingkungan.
Namun sifat material dengan TCS tinggi juga digunakan. Pengoperasian beberapa sensor suhu didasarkan pada perubahan resistansi bahan dari mana elemen pengukur dibuat. Untuk melakukan ini, Anda perlu mempertahankan tegangan suplai yang stabil dan mengukur arus yang melewati elemen. Dengan mengkalibrasi skala perangkat yang mengukur arus terhadap termometer standar, diperoleh pengukur suhu elektronik. Prinsip ini digunakan tidak hanya untuk pengukuran, tetapi juga untuk sensor panas berlebih. Menonaktifkan perangkat ketika terjadi kondisi pengoperasian tidak normal, yang menyebabkan panas berlebih pada belitan transformator atau elemen semikonduktor daya.
Elemen juga digunakan dalam teknik kelistrikan yang mengubah hambatannya bukan dari suhu sekitar, tetapi dari arus yang melaluinya - termistor. Contoh penggunaannya adalah sistem demagnetisasi tabung sinar katoda TV dan monitor. Ketika tegangan diterapkan, resistansi resistor menjadi minimal, dan arus melewatinya ke dalam koil demagnetisasi. Tapi arus yang sama memanaskan bahan termistor. Resistansinya meningkat, mengurangi arus dan tegangan pada kumparan. Begitu seterusnya hingga hilang sama sekali. Akibatnya, tegangan sinusoidal dengan amplitudo yang menurun secara bertahap diterapkan pada kumparan, menciptakan medan magnet yang sama di ruangnya. Hasilnya adalah pada saat filamen tabung memanas, ia sudah mengalami kerusakan magnetik. Dan rangkaian kendali tetap terkunci hingga perangkat dimatikan. Kemudian termistor akan menjadi dingin dan siap bekerja kembali.
Fenomena superkonduktivitas
Apa yang terjadi jika suhu bahan diturunkan? Resistivitasnya akan berkurang. Ada batas penurunan suhu yang disebut nol mutlak. Ini - 273°C. Tidak ada suhu di bawah batas ini. Pada nilai ini, resistivitas konduktor apa pun adalah nol.
Pada nol mutlak, atom-atom kisi kristal berhenti bergetar. Akibatnya, awan elektron bergerak di antara simpul-simpul kisi tanpa bertabrakan dengannya. Resistansi material menjadi nol, yang membuka kemungkinan memperoleh arus yang sangat besar dalam konduktor dengan penampang kecil.
Fenomena superkonduktivitas membuka cakrawala baru bagi perkembangan teknik elektro. Namun masih ada kesulitan terkait perolehannya kondisi hidup suhu sangat rendah diperlukan untuk menciptakan efek ini. Ketika masalah terpecahkan, teknik elektro akan pindah ke tingkat perkembangan baru.
Contoh penggunaan nilai resistivitas dalam perhitungan
Kita telah mengenal prinsip penghitungan panjang kawat nichrome untuk membuat elemen pemanas. Tapi ada situasi lain dimana pengetahuan tentang resistivitas material diperlukan.
Untuk perhitungan kontur perangkat pembumian koefisien yang sesuai dengan jenis tanah digunakan. Jika jenis tanah pada lokasi ground loop tidak diketahui, maka for perhitungan yang benar resistivitasnya diukur terlebih dahulu. Dengan cara ini, hasil penghitungan menjadi lebih akurat, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk menyesuaikan parameter rangkaian selama pembuatan: menambah jumlah elektroda, yang menyebabkan peningkatan dimensi geometris perangkat pembumian.
Resistivitas bahan pembuat jalur kabel dan busbar digunakan untuk menghitung resistansi aktifnya. Selanjutnya, pada arus beban pengenal, gunakan itu nilai tegangan di ujung saluran dihitung. Jika nilainya tidak mencukupi, maka penampang konduktor ditingkatkan terlebih dahulu.
Resistansi listrik spesifik, atau resistivitas suatu zat, adalah besaran fisika yang mencirikan kemampuan suatu zat untuk mencegah lewatnya arus listrik.
Resistivitas dilambangkan dengan huruf Yunani ρ. Kebalikan dari resistivitas disebut konduktivitas spesifik (konduktivitas listrik). Berbeda dengan hambatan listrik, yang merupakan sifat suatu konduktor dan bergantung pada bahan, bentuk, dan ukurannya, resistivitas listrik hanya merupakan sifat suatu zat.
Hambatan listrik suatu konduktor homogen dengan resistivitas ρ, panjang l dan luas penampang S dapat dihitung dengan menggunakan rumus (dengan asumsi bahwa baik luas maupun bentuk penampang tidak berubah sepanjang konduktor). Oleh karena itu, untuk ρ kita punya
Dari rumus terakhir berikut ini: arti fisik Resistivitas suatu zat menyatakan resistansi suatu konduktor homogen dengan satuan panjang dan luas penampang satuan yang terbuat dari zat tersebut.
Satuan resistivitas dalam Satuan Sistem Internasional (SI) adalah Ohm m.
Dari hubungan tersebut dapat disimpulkan bahwa satuan pengukuran resistivitas dalam sistem SI sama dengan resistivitas suatu zat yang memiliki penghantar homogen sepanjang 1 m dengan luas penampang 1 m², terbuat dari zat tersebut. hambatan sebesar 1 Ohm. Dengan demikian, resistivitas suatu zat sembarang, yang dinyatakan dalam satuan SI, secara numerik sama dengan resistansi suatu bagian rangkaian listrik yang terbuat dari zat tertentu dengan panjang 1 m dan luas penampang 1 m².
Dalam teknologi, satuan non-sistemik Ohm mm²/m yang sudah ketinggalan zaman juga digunakan, sama dengan 10 −6 dari 1 Ohm m. Satuan ini sama dengan resistivitas suatu zat dimana sebuah penghantar homogen sepanjang 1 m dengan luas penampang 1 mm², terbuat dari zat tersebut, mempunyai hambatan sebesar 1 Ohm. Dengan demikian, resistivitas suatu zat, yang dinyatakan dalam satuan ini, secara numerik sama dengan resistansi suatu bagian rangkaian listrik yang terbuat dari zat tersebut, dengan panjang 1 m dan luas penampang 1 mm².
Gaya gerak listrik (EMF) adalah besaran fisika skalar yang mencirikan kerja gaya luar, yaitu gaya apa pun yang berasal dari non-listrik yang bekerja pada rangkaian DC atau AC kuasi-stasioner. Dalam rangkaian konduksi tertutup, EMF sama dengan kerja gaya-gaya ini untuk menggerakkan satu muatan positif di sepanjang rangkaian.
Dengan analogi kuat medan listrik, diperkenalkan konsep kuat gaya luar, yang dipahami sebagai besaran fisis vektor yang sama dengan perbandingan gaya luar yang bekerja pada muatan listrik uji dengan besar muatan tersebut. Lalu masuk lingkaran tertutup EMF akan sama dengan:
di mana elemen kontur.
EMF, seperti tegangan, diukur dalam volt dalam Satuan Sistem Internasional (SI). Kita dapat berbicara tentang gaya gerak listrik di setiap bagian rangkaian. Ini adalah kerja spesifik gaya luar yang tidak terjadi di seluruh rangkaian, tetapi hanya di area tertentu. EMF sel galvanik adalah kerja gaya luar ketika muatan positif tunggal di dalam suatu elemen dipindahkan dari satu kutub ke kutub lainnya. Kerja gaya-gaya luar tidak dapat dinyatakan melalui beda potensial, karena gaya-gaya luar tidak potensial dan kerjanya bergantung pada bentuk lintasan. Jadi, misalnya, kerja gaya luar ketika muatan berpindah antara terminal arus ke luar dirinya? sumbernya nol.