Prevodník dĺžky a vzdialenosti Prevodník hmotnosti Prevodník objemu a množstva potravín Prevodník plochy Prevodník objemu a jednotiek v kulinárske recepty Teplotný menič Tlak, mechanické namáhanie, Youngov modulový menič Menič energie a práce Menič sily Menič sily Menič času Lineárny menič otáčok Plochý uhol Menič tepelnej účinnosti a palivovej účinnosti Prevodník čísel v rôznych číselných systémoch Prevodník jednotiek merania množstva informácií Výmenné kurzy Rozmery dámske oblečenie a obuvi Veľkosti pánskeho oblečenia a obuvi Menič uhlovej rýchlosti a rýchlosti otáčania Menič zrýchlenia Menič uhlového zrýchlenia Menič hustoty Menič merného objemu Moment zotrvačnosti Menič krútiaceho momentu Menič krútiaceho momentu Merné teplo spaľovacieho meniča (hmotnostne) Menič hustoty energie a špecifického tepla spaľovania paliva (hmotnostne) objem) Prevodník teplotného rozdielu Prevodník koeficientu tepelná rozťažnosť Konvertor tepelného odporu tepelná vodivosť Konvertor mernej tepelnej kapacity Konvertor energie a tepelného žiarenia Konvertor hustoty tepelného toku Konvertor koeficientu prenosu tepla Konvertor objemového prietoku Konvertor hmotnostného prietoku Konvertor molárneho prietoku Konvertor hmotnostného prietoku Konvertor molárnej koncentrácie Koncentrácia hmoty v konvertore roztoku Dynamický (absolútny) konvertor viskozity Kinematic menič viskozity menič povrchového napätia menič paropriepustnosti menič paropriepustnosti a rýchlosti prenosu pár konvertor hladiny zvuku menič citlivosti mikrofónu konvertor hladiny akustického tlaku (SPL) konvertor hladiny akustického tlaku s voliteľným referenčným tlakom menič jasu menič svietivosti konvertor rozlíšenia počítačovej grafiky Frekvencia a vlnová dĺžka menič Optický výkon v dioptriách a ohniskovej vzdialenosti Optický výkon v dioptriách a zväčšenie šošovky (×) Prevodník elektrického náboja Lineárny prevodník hustoty náboja Prevodník hustoty povrchového náboja Prevodník hustoty objemového náboja Prevodník elektrického prúdu Prevodník hustoty lineárneho prúdu Prevodník hustoty povrchového prúdu Prevodník napätia elektrické pole Prevodník elektrostatického potenciálu a napätia Prevodník elektrického odporu Prevodník elektrického odporu Prevodník elektrickej vodivosti Prevodník elektrickej vodivosti Elektrická kapacita Prevodník indukčnosti Americký prevodník meraného drôtu Úrovne v dBm (dBm alebo dBmW), dBV (dBV), wattoch a iné jednotky Magnetomotorický prevodník sily Konvertor napätia magnetické pole Konvertor magnetický tok Magnetický indukčný konvertor Žiarenie. Konvertor dávkového príkonu absorbovaného ionizujúceho žiarenia Rádioaktivita. Konvertor rádioaktívny rozpadŽiarenie. Prevodník dávok expozície Žiarenie. Prevodník absorbovanej dávky Prevodník desiatkovej predpony Prenos dát Typografia a spracovanie jednotiek Prevodník jednotiek Drevo Objem Prevodník Výpočet molárna hmota Periodická tabuľka chemické prvky D. I. Mendelejev

1 ohm centimeter [ohm cm] = 0,01 ohm meter [ohm m]

Pôvodná hodnota

Prevedená hodnota

ohm meter ohm centimeter ohm palec mikroohm centimeter mikroohm palec abom centimeter statom na centimeter kruhový mil ohm na stopu ohm štvorcový. milimeter na meter

Feromagnetické kvapaliny

Viac o elektrickom odpore

Všeobecné informácie

Len čo elektrina opustila laboratóriá vedcov a začala sa plošne zavádzať do praxe každodenného života, vyvstala otázka hľadania materiálov, ktoré majú určité, niekedy úplne opačné vlastnosti vo vzťahu k toku elektrického prúdu cez ne.

Napríklad pri prenose elektrickej energie na veľké vzdialenosti bolo potrebné, aby materiál drôtu minimalizoval straty spôsobené zahrievaním Joule v kombinácii s nízkou hmotnosťou. Príkladom toho je známy vedenia vysokého napätia vedenia na prenos energie vyrobené z hliníkové drôty s oceľovým jadrom.

Alebo naopak, na vytvorenie kompaktných rúrkových elektrických ohrievačov boli potrebné materiály s relatívne vysokým elektrickým odporom a vysokou tepelnou stabilitou. Najjednoduchším príkladom zariadenia, ktoré používa materiály s podobnými vlastnosťami, je horák bežného kuchynského elektrického sporáka.

Vodiče používané v biológii a medicíne ako elektródy, sondy a sondy vyžadujú vysokú chemickú odolnosť a kompatibilitu s biomateriálmi v kombinácii s nízkym prechodovým odporom.

Celá galaxia vynálezcov z rozdielne krajiny: Anglicko, Rusko, Nemecko, Maďarsko a USA. Thomas Edison, ktorý vykonal viac ako tisíc experimentov testujúcich vlastnosti materiálov vhodných pre úlohu vlákien, vytvoril lampu s platinovou špirálou. Edisonove lampy, hoci mali dlhú životnosť, neboli praktické kvôli vysoká cena zdrojový materiál.

Následná práca ruského vynálezcu Lodygina, ktorý navrhol použiť relatívne lacný, žiaruvzdorný volfrám a molybdén s vyšším odporom ako vláknité materiály, zistil praktické využitie. Okrem toho Lodygin navrhol odčerpať vzduch z valcov žiaroviek a nahradiť ho inertnými alebo vzácnymi plynmi, čo viedlo k vytvoreniu moderných žiaroviek. Priekopníkom hromadnej výroby cenovo dostupných a odolných elektrických lámp bola spoločnosť General Electric, ktorej Lodygin pridelil práva na svoje patenty a potom dlho úspešne pracoval v laboratóriách spoločnosti.

V tomto zozname by sa dalo pokračovať, keďže zvedavá ľudská myseľ je natoľko vynaliezavá, že niekedy na vyriešenie určitého technického problému potrebuje materiály s doteraz nevídanými vlastnosťami alebo s neuveriteľnými kombináciami týchto vlastností. Príroda už nedokáže držať krok s našimi chúťkami a vedci z celého sveta sa pripojili k pretekom vo vytváraní materiálov, ktoré nemajú žiadne prírodné analógy.

Jeden z najdôležitejšie vlastnosti prírodných a syntetických materiálov je špecifický elektrický odpor. Príklad elektrického zariadenia, v ktorom čistej forme Pri použití tejto vlastnosti môže poistka slúžiť ako poistka, ktorá chráni naše elektrické a elektronické zariadenia pred vystavením prúdu prekračujúcemu prípustné hodnoty.

Treba poznamenať, že sú to domáce náhrady za štandardné poistky vyrobené bez znalosti rezistivity materiálu, ktoré niekedy spôsobujú nielen vyhorenie rôznych prvkov elektrických obvodov, ale aj požiare v domoch a požiare v elektroinštalácii v automobiloch.

To isté platí pre výmenu poistiek v energetické siete, keď je namiesto poistky nižšej hodnoty nainštalovaná poistka s vyšším prevádzkovým prúdom. To vedie k prehriatiu elektrického vedenia a v dôsledku toho dokonca k požiarom s hroznými následkami. To platí najmä pre rámové domy.

Historický odkaz

Koncept špecifického elektrického odporu sa objavil vďaka prácam slávneho nemeckého fyzika Georga Ohma, ktorý teoreticky zdôvodnil a mnohými experimentmi dokázal súvislosť medzi prúdovou silou, elektromotorickou silou batérie a odporom všetkých častí batérie. obvod, čím objavil zákon elementárneho elektrického obvodu, ktorý bol potom pomenovaný po ňom. Ohm študoval závislosť veľkosti pretekajúceho prúdu od veľkosti použitého napätia, od dĺžky a tvaru materiálu vodiča, ako aj od druhu použitého materiálu ako vodivého média.

Zároveň musíme vzdať hold práci sira Humphryho Davyho, anglického chemika, fyzika a geológa, ktorý ako prvý zistil závislosť elektrického odporu vodiča od jeho dĺžky a plochy prierezu, resp. zaznamenal aj závislosť elektrickej vodivosti od teploty.

Štúdiom závislosti toku elektrického prúdu od typu materiálov Ohm zistil, že každý vodivý materiál, ktorý má k dispozícii, má nejakú charakteristickú vlastnosť odolnosti voči toku prúdu, ktorý je mu vlastný.

Treba si uvedomiť, že v Ohmových časoch mal jeden z najbežnejších vodičov súčasnosti – hliník – štatút obzvlášť vzácneho kovu, a tak sa Ohm obmedzil na experimenty s meďou, striebrom, zlatom, platinou, zinkom, cínom, olovom a železom. .

Nakoniec Ohm predstavil koncept elektrického odporu materiálu ako základnú charakteristiku, pričom nevedel absolútne nič o povahe toku prúdu v kovoch alebo o závislosti ich odporu od teploty.

Špecifický elektrický odpor. Definícia

Elektrický odpor alebo jednoducho odpor - základ fyzická charakteristika vodivý materiál, ktorý charakterizuje schopnosť látky brániť toku elektrického prúdu. Označuje sa gréckym písmenom ρ (vyslovuje sa rho) a vypočítava sa na základe empirického vzorca na výpočet odporu, ktorý získal Georg Ohm.

alebo odtiaľto

kde R je odpor v Ohmoch, S je plocha v m²/, L je dĺžka v m

Rozmer elektrického odporu v medzinárodnom systéme jednotiek (SI) je vyjadrený v ohmoch.

Toto je odpor vodiča s dĺžkou 1 m a plochou prierezu 1 m² / 1 ohm.

V elektrotechnike je pre uľahčenie výpočtov obvyklé používať deriváciu hodnoty elektrického odporu vyjadrenú v Ohm mm²/m. Hodnoty odporu pre najbežnejšie kovy a ich zliatiny možno nájsť v príslušných referenčných knihách.

Tabuľky 1 a 2 ukazujú hodnoty odporu rôznych najbežnejších materiálov.

Tabuľka 1. Odolnosť niektorých kovov

Tabuľka 2. Odolnosť bežných zliatin

Špecifické elektrické odpory rôznych médií. Fyzika javov

Elektrický odpor kovov a ich zliatin, polovodičov a dielektrík

Dnes, vyzbrojení vedomosťami, sme schopní vopred vypočítať elektrický odpor akéhokoľvek materiálu, prírodného aj syntetizovaného, ​​na základe jeho chemického zloženia a očakávaného fyzikálneho stavu.

Tieto znalosti nám pomáhajú lepšie využívať možnosti materiálov, niekedy až exotických a jedinečných.

Kvôli prevládajúcim predstavám, z pohľadu fyziky pevné látky sa delia na kryštalické, polykryštalické a amorfné látky.

Najjednoduchší spôsob v zmysle technického výpočtu merného odporu alebo jeho merania je s amorfnými látkami. Nemajú výraznú kryštalickú štruktúru (hoci môžu mať mikroskopické inklúzie takýchto látok), sú relatívne homogénne v chemickom zložení a vykazujú charakteristické tohto materiálu vlastnosti.

Pre polykryštalické látky, tvorené súborom relatívne malých kryštálov rovnakého chemického zloženia, sa správanie vlastností veľmi nelíši od správania amorfných látok, pretože elektrický odpor je spravidla definovaný ako integrálna kumulatívna vlastnosť daná vzorka materiálu.

Situácia je zložitejšia s kryštalickými látkami, najmä s monokryštálmi, ktoré majú rôzny elektrický odpor a iné elektrické charakteristiky vzhľadom na osy symetrie svojich kryštálov. Táto vlastnosť sa nazýva kryštálová anizotropia a je široko používaná v technológii, najmä v rádiových obvodoch kremenných oscilátorov, kde je frekvenčná stabilita určená presne generovaním frekvencií, ktoré sú vlastné danému kremennému kryštálu.

Každý z nás, majiteľ počítača, tabletu, mobilného telefónu či smartfónu, vrátane majiteľov elektronických hodiniek až po iWatch, je zároveň majiteľom kremenného kryštálu. Z toho môžeme usúdiť rozsah použitia kremenných rezonátorov v elektronike, ktorý sa rovná desiatkam miliárd.

Okrem toho je odpor mnohých materiálov, najmä polovodičov, závislý od teploty, takže referenčné údaje sa zvyčajne uvádzajú pri teplote merania, zvyčajne 20 °C.

Jedinečné vlastnosti platiny, ktorá má stálu a dobre prebádanú závislosť elektrického merného odporu na teplote, ako aj možnosť získať vysoko čistý kov, slúžili ako predpoklad pre vytvorenie senzorov na jej základe v širokom rozsahu teplôt. rozsah.

Pre kovy je rozptyl referenčných hodnôt rezistivity určený metódami prípravy vzoriek a chemickou čistotou kovu danej vzorky.

V prípade zliatin je väčší rozptyl v referenčných hodnotách odporu spôsobený metódami prípravy vzoriek a variabilitou zloženia zliatiny.

Špecifický elektrický odpor kvapalín (elektrolytov)

Pochopenie odporu kvapalín je založené na teóriách tepelnej disociácie a pohyblivosti katiónov a aniónov. Napríklad v najbežnejšej kvapaline na Zemi – obyčajnej vode, sa niektoré jej molekuly vplyvom teploty rozpadajú na ióny: katióny H+ a anióny OH–. Pri privedení vonkajšieho napätia na elektródy ponorené vo vode za normálnych podmienok vzniká prúd v dôsledku pohybu vyššie uvedených iónov. Ako sa ukázalo, vo vode vznikajú celé asociácie molekúl – zhluky, niekedy sa kombinujú s H+ katiónmi alebo OH– aniónmi. K prenosu iónov klastrami pod vplyvom elektrického napätia preto dochádza nasledovne: prijatím iónu v smere aplikovaného elektrického poľa na jednej strane klaster „spadne“ podobný ión na druhú stranu. Prítomnosť zhlukov vo vode to dokonale vysvetľuje vedecký faktže pri teplote asi 4 °C má voda najväčšiu hustotu. Väčšina molekúl vody je v zhlukoch v dôsledku pôsobenia vodíka a kovalentných väzieb, takmer v kvázikryštalickom stave; tepelná disociácia je minimálna a ešte nezačala tvorba ľadových kryštálikov, ktoré majú menšiu hustotu (ľad pláva vo vode).

Vo všeobecnosti je rezistivita kvapalín viac závislá na teplote, preto sa táto charakteristika meria vždy pri teplote 293 K, čo zodpovedá teplote 20 °C.

Okrem vody existuje veľké číslo iné rozpúšťadlá schopné vytvárať katióny a anióny rozpustných látok. Znalosť a meranie rezistivity takýchto riešení má tiež veľký praktický význam.

Pre vodné roztoky solí, kyselín a zásad hrá koncentrácia rozpustenej látky významnú úlohu pri určovaní odporu roztoku. Príkladom je nasledujúca tabuľka, ktorá ukazuje hodnoty odporu rôznych látok rozpustených vo vode pri teplote 18 °C:

Tabuľka 3. Hodnoty rezistivity rôznych látok rozpustených vo vode pri teplote 18 °C

Tabuľkové údaje sú prevzaté z Brief Physical and Technical Reference Book, Volume 1, - M.: 1960

Špecifický odpor izolantov

Celá trieda hrá obrovskú úlohu v oblasti elektrotechniky, elektroniky, rádiotechniky a robotiky. rôzne látky s relatívne vysokým odporom. Bez ohľadu na ich stav agregácieči už ide o pevné, kvapalné alebo plynné látky, takéto látky sa nazývajú izolanty. Takéto materiály sa používajú na izoláciu jednotlivé časti elektrické obvody navzájom.

Príkladom pevných izolantov je známa flexibilná elektropáska, vďaka ktorej obnovíme izoláciu pri spájaní rôzne drôty. Mnoho ľudí pozná porcelánové závesné izolátory pre nadzemné elektrické vedenia, textolitové dosky s elektronickými súčiastkami obsiahnuté vo väčšine elektronických výrobkov, keramiku, sklo a mnoho ďalších materiálov. Moderné pevné izolačné materiály vyrobené na báze plastov a elastomérov bezpečné používanie elektrický prúd rôznych napätí v širokej škále zariadení a nástrojov.

Okrem pevných izolátorov sa v elektrotechnike široko používajú tekuté izolátory s vysokým odporom. V silových transformátoroch elektrických sietí tekutý transformátorový olej zabraňuje poruchám medzi zákrutami v dôsledku samoindukcie EMF a spoľahlivo izoluje závity vinutia. Olejové spínače používajú na hasenie olej elektrický oblúk, ktorý vzniká pri spínaní prúdových zdrojov. Kondenzátorový olej sa používa na vytvorenie kompaktných kondenzátorov s vysokým elektrickým výkonom; Okrem týchto olejov sa ako tekuté izolátory používa prírodný ricínový olej a syntetické oleje.

Pri normálnom atmosférickom tlaku sú všetky plyny a ich zmesi z hľadiska elektrotechniky výbornými izolantmi, avšak vzácne plyny (xenón, argón, neón, kryptón) majú pre svoju inertnosť vyšší merný odpor, ktorý sa široko používa v niektoré oblasti techniky.

Najbežnejším izolantom je však vzduch, ktorý pozostáva najmä z molekulárneho dusíka (75 % hmotnosti), molekulárneho kyslíka (23,15 % hmotnosti), argónu (1,3 % hmotnosti), oxidu uhličitého, vodíka, vody a niektorých nečistôt rôznych vzácnych plynov. Izoluje tok prúdu v bežných domácich vypínačoch osvetlenia, reléových prúdových vypínačoch, magnetických štartéroch a mechanických vypínačoch. Treba poznamenať, že zníženie tlaku plynov alebo ich zmesí pod atmosférický tlak vedie k zvýšeniu ich elektrického odporu. Ideálnym izolantom v tomto zmysle je vákuum.

Elektrický odpor rôznych pôd

Jedným z najdôležitejších spôsobov ochrany osoby pred škodlivými účinkami elektrického prúdu pri haváriách elektroinštalácie je zariadenie ochranné uzemnenie.

Ide o zámerné pripojenie plášťa alebo krytu elektrických zariadení k ochrannému uzemňovaciemu zariadeniu. Uzemnenie sa zvyčajne vykonáva vo forme oceľových alebo medených pásov, rúr, tyčí alebo rohov zakopaných v zemi do hĺbky viac ako 2,5 metra, ktoré v prípade nehody zabezpečujú tok prúdu pozdĺž obvodového zariadenia - puzdro alebo puzdro - zem - neutrálny vodič zdroja striedavý prúd. Odpor tohto obvodu by nemal byť väčší ako 4 ohmy. V tomto prípade napätie na kryte núdzové zariadenie klesá na hodnoty, ktoré sú pre človeka bezpečné a automatické zariadenia ochrana elektrického obvodu jedným alebo druhým spôsobom vypne núdzové zariadenie.

Pri výpočte ochranných uzemňovacích prvkov zohráva významnú úlohu znalosť rezistivity pôd, ktorá sa môže značne líšiť.

V súlade s údajmi v referenčných tabuľkách sa vyberie plocha uzemňovacieho zariadenia, z nej sa vypočíta počet uzemňovacích prvkov a skutočný dizajn celého zariadenia. Konštrukčné prvky ochranného uzemňovacieho zariadenia sú spojené zváraním.

Elektrická tomografia

Elektrická prospekcia študuje blízkopovrchové geologické prostredie a používa sa na vyhľadávanie rudných a nekovových nerastov a iných predmetov na základe štúdia rôznych umelých elektrických a elektromagnetických polí. Špeciálnym prípadom elektroprospekcie je elektrická tomografia (Electrical Resistivity Tomography) – metóda na zisťovanie vlastností hornín podľa ich rezistivity.

Podstata metódy spočíva v tom, že pri určitej polohe zdroja elektrického poľa sa vykoná meranie napätia na rôznych sondách, potom sa zdroj poľa presunie na iné miesto alebo sa prepne na iný zdroj a merania sa opakujú. Poľné zdroje a poľné prijímačové sondy sú umiestnené na povrchu a v studniach.

Potom sú získané dáta spracované a interpretované pomocou moderných metód počítačového spracovania, ktoré umožňujú vizualizovať informácie vo forme dvojrozmerných a trojrozmerných obrazov.

Elektrická tomografia ako veľmi presná metóda vyhľadávania poskytuje neoceniteľnú pomoc geológom, archeológom a paleozoológom.

Určenie formy výskytu ložísk nerastov a hraníc ich rozmiestnenia (konturovanie) umožňuje identifikovať výskyt žilných ložísk nerastov, čo výrazne znižuje náklady na ich následný rozvoj.

Pre archeológov táto metóda vyhľadávania poskytuje cenné informácie o polohe starovekých pohrebísk a prítomnosti artefaktov v nich, čím sa znižujú náklady na vykopávky.

Paleozoológovia používajú elektrickú tomografiu na hľadanie fosílnych pozostatkov starých zvierat; výsledky ich práce možno vidieť v prírodovedných múzeách v podobe ohromujúcich rekonštrukcií kostier pravekej megafauny.

Okrem toho sa elektrická tomografia používa pri výstavbe a následnej prevádzke inžinierskych stavieb: výškové budovy, priehrady, hrádze, násypy a iné.

Definície rezistivity v praxi

Niekedy, aby sme vyriešili praktické problémy, môžeme byť konfrontovaní s úlohou určiť zloženie látky, napríklad drôtu na rezanie polystyrénovej peny. Máme dve cievky drôtu vhodného priemeru z rôznych pre nás neznámych materiálov. Na vyriešenie problému je potrebné nájsť ich elektrický odpor a potom pomocou rozdielu v zistených hodnotách alebo pomocou vyhľadávacej tabuľky určiť materiál drôtu.

Meriame krajčírskym metrom a z každej vzorky odstrihneme 2 metre drôtu. Určme priemery drôtov d₁ a d₂ pomocou mikrometra. Po zapnutí multimetra na spodnú hranicu merania odporu zmeriame odpor vzorky R₁. Postup zopakujeme pre ďalšiu vzorku a zmeriame aj jej odpor R₂.

Zoberme si, že plocha prierezu drôtov sa vypočíta podľa vzorca

S = πd2/4

Teraz bude vzorec na výpočet elektrického odporu vyzerať takto:

ρ = R π d 2 /4 L

Nahradením získaných hodnôt L, d₁ a R₁ do vzorca na výpočet rezistivity uvedeného v článku vyššie vypočítame hodnotu ρ₁ pre prvú vzorku.

p1 = 0,12 ohm mm2/m

Dosadením získaných hodnôt L, d₂ a R₂ do vzorca vypočítame hodnotu ρ₂ pre druhú vzorku.

p2 = 1,2 ohm mm2/m

Z porovnania hodnôt ρ₁ a ρ₂ s referenčnými údajmi v tabuľke 2 vyššie sme dospeli k záveru, že materiál prvej vzorky je oceľ a druhá je nichróm, z ktorého vyrobíme reznú strunu.

Zdá sa vám ťažké preložiť merné jednotky z jedného jazyka do druhého? Kolegovia sú pripravení vám pomôcť. Uverejnite otázku v TCTerms a do niekoľkých minút dostanete odpoveď.

Preto je dôležité poznať parametre všetkých použitých prvkov a materiálov. A to nielen elektrické, ale aj mechanické. A majte k dispozícii niekoľko pohodlných referenčných materiálov, ktoré vám umožnia porovnávať charakteristiky rôzne materiály a vybrať si pre dizajn a prácu presne to, čo bude optimálne v konkrétnej situácii.
V energetických prenosových vedeniach, kde je cieľom dodávať energiu spotrebiteľovi čo najproduktívnejším spôsobom, teda s vysokou účinnosťou, sa zohľadňuje tak ekonomika strát, ako aj samotná mechanika vedení. Konečná ekonomická efektívnosť vedenia závisí od mechaniky – teda od zariadenia a usporiadania vodičov, izolátorov, podpier, stupňovitých/znižovacích transformátorov, hmotnosti a pevnosti všetkých konštrukcií, vrátane drôtov naťahovaných na veľké vzdialenosti, ako aj materiály vybrané pre každý konštrukčný prvok, jeho prácu a prevádzkové náklady. V vedeniach prenášajúcich elektrickú energiu sú navyše kladené vyššie požiadavky na zaistenie bezpečnosti ako samotných vedení, tak aj všetkého okolo nich, kadiaľ prechádzajú. A to zvyšuje náklady na zabezpečenie elektrického vedenia a na dodatočnú mieru bezpečnosti všetkých štruktúr.

Na porovnanie sú údaje zvyčajne zredukované do jednej, porovnateľnej formy. Často sa k takýmto charakteristikám pridáva epiteton „špecifický“ a samotné hodnoty sa považujú za založené na určitých štandardoch zjednotených fyzikálnymi parametrami. Napríklad elektrický odpor je odpor (ohmy) vodiča vyrobeného z nejakého kovu (meď, hliník, oceľ, volfrám, zlato) s jednotkovou dĺžkou a jednotkovým prierezom v systéme použitých meracích jednotiek (zvyčajne SI ). Okrem toho je špecifikovaná teplota, pretože pri zahrievaní sa odpor vodičov môže správať inak. Za základ sa berú bežné priemerné prevádzkové podmienky – pri 20 stupňoch Celzia. A tam, kde sú dôležité vlastnosti pri zmene parametrov prostredia (teplota, tlak), zavádzajú sa koeficienty a zostavujú sa doplnkové tabuľky a grafy závislostí.

Typy odporu

Pretože vzniká odpor:

• aktívny - alebo ohmický, odporový - vyplývajúci zo spotreby elektriny na ohrev vodiča (kovu), keď ním prechádza elektrický prúd a
• reaktívny - kapacitný alebo indukčný - ku ktorému dochádza v dôsledku nevyhnutných strát v dôsledku vytvárania akýchkoľvek zmien prúdu prechádzajúceho vodičom elektrických polí, potom je rezistivita vodiča v dvoch variantoch:

1. Špecifický elektrický odpor proti jednosmernému prúdu (má odporový charakter) a
2. Špecifický elektrický odpor voči striedavému prúdu (má reaktívnu povahu).

Tu je odpor typu 2 komplexná hodnota, ktorá pozostáva z dvoch zložiek TC - aktívnej a reaktívnej, pretože odporový odpor existuje vždy, keď prechádza prúd, bez ohľadu na jeho povahu a reaktívny odpor sa vyskytuje iba pri akejkoľvek zmene prúdu v obvodoch. V reťaziach priamy prúd reaktancia sa vyskytuje iba počas prechodných procesov, ktoré sú spojené so zapnutím prúdu (zmena prúdu z 0 na nominálny) alebo vypnutím (rozdiel z nominálneho na 0). A zvyčajne sa berú do úvahy iba pri navrhovaní ochrany proti preťaženiu.

V obvodoch striedavého prúdu sú javy spojené s reaktanciou oveľa rozmanitejšie. Závisia nielen od skutočného prechodu prúdu určitým prierezom, ale aj od tvaru vodiča, pričom závislosť nie je lineárna.

Faktom je, že striedavý prúd indukuje elektrické pole ako okolo vodiča, ktorým preteká, tak aj v samotnom vodiči. A z tohto poľa vznikajú vírivé prúdy, ktoré spôsobujú efekt „vytlačenia“ skutočného hlavného pohybu nábojov, z hĺbky celého prierezu vodiča na jeho povrch, takzvaný „efekt kože“ (od r. koža - koža). Ukazuje sa, že vírivé prúdy akoby „kradli“ jeho prierez z vodiča. Prúd tečie v určitej vrstve blízko povrchu, zvyšná hrúbka vodiča zostáva nevyužitá, neznižuje jeho odpor a zväčšovať hrúbku vodičov jednoducho nemá zmysel. Najmä pri vysokých frekvenciách. Preto sa pre striedavý prúd meria odpor v takých úsekoch vodičov, kde celý jeho úsek možno považovať za blízky povrchu. Takýto drôt sa nazýva tenký, jeho hrúbka sa rovná dvojnásobku hĺbky tejto povrchovej vrstvy, kde vírivé prúdy vytláčajú užitočný hlavný prúd prúdiaci vo vodiči.

Zmenšením hrúbky okrúhlych drôtov sa samozrejme nevyčerpáva efektívna vodivosť striedavého prúdu. Vodič môže byť stenčený, ale zároveň plochý vo forme pásky, potom bude prierez väčší ako prierez okrúhleho drôtu, a preto bude odpor nižší. Navyše, jednoduché zväčšenie plochy povrchu bude mať za následok zvýšenie efektívneho prierezu. To isté možno dosiahnuť použitím lanka namiesto jednožilového drôtu, navyše lankový drôt je flexibilnejší ako jednožilový drôt, čo je často cenné. Na druhej strane, berúc do úvahy povrchový efekt v drôtoch, je možné vyrobiť drôty zložené tak, že jadro sa vyrobí z kovu, ktorý má dobré pevnostné charakteristiky, napríklad oceľ, ale nízke elektrické vlastnosti. V tomto prípade je cez oceľ vyrobený hliníkový oplet, ktorý má nižší odpor.

Okrem skin efektu je tok striedavého prúdu vo vodičoch ovplyvnený budením vírivých prúdov v okolitých vodičoch. Takéto prúdy sa nazývajú indukčné prúdy a indukujú sa v kovoch, ktoré nehrajú úlohu elektroinštalácie (nosné konštrukčné prvky), ako aj v drôtoch celého vodivého komplexu - zohrávajú úlohu drôtov iných fáz, neutrálne , uzemnenie.

Všetky tieto javy sa vyskytujú vo všetkých elektrických štruktúrach, takže je ešte dôležitejšie mať komplexnú referenciu pre širokú škálu materiálov.

Odpor vodičov sa meria veľmi citlivými a presnými prístrojmi, pretože na zapojenie sa vyberajú kovy s najnižším odporom - rádovo v ohmoch * 10 -6 na meter dĺžky a m2. mm. oddielov. Na meranie izolačného odporu potrebujete prístroje, naopak, ktoré majú rozsahy veľmi veľkých hodnôt odporu - zvyčajne megaohmov. Je jasné, že vodiče musia dobre viesť a izolátory musia dobre izolovať.

Tabuľka

Tabuľka odporu vodičov (kovy a zliatiny)
Materiál vodiča	Zloženie (pre zliatiny)	Odpor ρ mΩ × mm2/m
	meď, zinok, cín, nikel, olovo, mangán, železo atď.
hliník
Volfrám
molybdén
	meď, cín, hliník, kremík, berýlium, olovo atď. (okrem zinku)
	železo, uhlík
	meď, nikel, zinok
manganín	meď, nikel, mangán
Constantan	meď, nikel, hliník
	nikel, chróm, železo, mangán
	železo, chróm, hliník, kremík, mangán

Železo ako vodič v elektrotechnike

Železo je najbežnejším kovom v prírode a technológii (po vodíku, ktorý je tiež kovom). Je najlacnejší a má vynikajúce pevnostné vlastnosti, preto sa všade používa ako základ pre pevnosť rôznych štruktúr.

V elektrotechnike sa železo používa ako vodič vo forme ohybných oceľových drôtov tam, kde je potrebná fyzická pevnosť a pružnosť a príslušným prierezom možno dosiahnuť požadovaný odpor.

Ak máte tabuľku odporov rôznych kovov a zliatin, môžete vypočítať prierezy drôtov vyrobených z rôznych vodičov.

Ako príklad skúsme nájsť elektricky ekvivalentný prierez vodičov vyrobených z rôznych materiálov: medený, volfrámový, niklový a železný drôt. Ako východiskový materiál si vezmime hliníkový drôt s prierezom 2,5 mm.

Potrebujeme, aby na dĺžke 1 m bol odpor drôtu zo všetkých týchto kovov rovnaký ako odpor pôvodného. Odolnosť hliníka na 1 m dĺžky a 2,5 mm profil bude rovnaká

Kde R- odpor, ρ – odpor kovu zo stola, S- prierezová plocha, L- dĺžka.

Nahradením pôvodných hodnôt dostaneme odpor metrového kusu hliníkového drôtu v ohmoch.

Potom vyriešme vzorec pre S

Nahradíme hodnoty z tabuľky a získame plochy prierezu pre rôzne kovy.

Keďže merný odpor v tabuľke sa meria na drôte dlhom 1 m, v mikroohmoch na 1 mm 2 sekciu, potom sme ho dostali v mikroohmoch. Aby ste to dostali v ohmoch, musíte hodnotu vynásobiť 10 -6. Ale nemusíme nevyhnutne dostať číslo ohm so 6 nulami za desatinnou čiarkou, pretože konečný výsledok stále nájdeme v mm2.

Ako vidíte, odpor žehličky je dosť vysoký, drôt je hrubý.

Existujú však materiály, pre ktoré je to ešte väčšie, napríklad nikel alebo konštantán.

Elektrický odpor je hlavnou charakteristikou materiálov vodičov. V závislosti od oblasti použitia vodiča môže hodnota jeho odporu hrať pozitívnu aj negatívnu úlohu vo fungovaní elektrického systému. Špecifické použitie vodiča môže tiež vyžadovať zohľadnenie dodatočných charakteristík, ktorých vplyv v konkrétnom prípade nemožno zanedbať.

Vodiče sú čisté kovy a ich zliatiny. V kove majú atómy fixované v jednej „silnej“ štruktúre voľné elektróny (takzvaný „elektrónový plyn“). Práve tieto častice v tomto prípade sú nosičmi nábojov. Elektróny sú v neustálom, náhodnom pohybe z jedného atómu na druhý. Keď sa objaví elektrické pole (pripojenie zdroja napätia na konce kovu), pohyb elektrónov vo vodiči sa stane usporiadaným. Pohybujúce sa elektróny sa na svojej ceste stretávajú s prekážkami spôsobenými zvláštnosťami molekulárnej štruktúry vodiča. Keď sa zrazia so štruktúrou, nosiče náboja stratia svoju energiu, čím ju odovzdajú vodiču (zahrejú ho). Čím viac prekážok vytvára vodivá štruktúra pre nosiče náboja, tým vyšší je odpor.

Keď sa prierez vodivej štruktúry zväčší o jeden počet elektrónov, „prenosový kanál“ sa zväčší a odpor sa zníži. V súlade s tým, ako sa dĺžka drôtu zvyšuje, bude takýchto prekážok viac a odpor sa zvýši.

Základný vzorec na výpočet odporu teda zahŕňa dĺžku drôtu, plochu prierezu a určitý koeficient, ktorý dáva do súvislosti tieto rozmerové charakteristiky s elektrickými veličinami napätia a prúdu (1). Tento koeficient sa nazýva rezistivita.
R = r*L/S (1)

Odpor

Odpor je nezmenený a je vlastnosťou látky, z ktorej je vodič vyrobený. Jednotky merania sú ohm*m. Hodnota odporu sa často udáva v ohm*mm sq./m. Je to spôsobené tým, že plocha prierezu najčastejšie používaných káblov je relatívne malá a meria sa v mm2. Uveďme si jednoduchý príklad.

Úloha č.1. Dĺžka medeného drôtu L = 20 m, prierez S = 1,5 mm. sq Vypočítajte odpor drôtu.
Riešenie: merný odpor medeného drôtu r = 0,018 ohm*mm. štvorcových/m Dosadením hodnôt do vzorca (1) dostaneme R=0,24 ohmov.
Pri výpočte odporu napájacieho systému musí byť odpor jedného vodiča vynásobený počtom vodičov.
Ak namiesto medi použijete hliník s vyšším odporom (r = 0,028 ohm * mm štvorcový / m), odpor vodičov sa zodpovedajúcim spôsobom zvýši. Vo vyššie uvedenom príklade bude odpor R = 0,373 ohmov (o 55 % viac). Hlavnými materiálmi pre drôty sú meď a hliník. Existujú kovy s nižším odporom ako meď, napríklad striebro. Jeho použitie je však obmedzené kvôli jeho zjavne vysokej cene. Nižšie uvedená tabuľka zobrazuje odpor a ďalšie základné charakteristiky materiálov vodičov.
Tabuľka - hlavné charakteristiky vodičov

Tepelné straty drôtov

Ak je pomocou kábla z vyššie uvedeného príkladu pripojená záťaž 2,2 kW k jednofázovej sieti 220 V, potom bude drôtom pretekať prúd I = P / U alebo I = 2200/220 = 10 A výpočet strát výkonu vo vodiči:
Ppr = (I^2)*R (2)
Príklad č.2. Vypočítajte aktívne straty pri prenose výkonu 2,2 kW v sieti s napätím 220 V pre spomínaný vodič.
Riešenie: dosadením hodnôt prúdu a odporu vodičov do vzorca (2) dostaneme Ppr=(10^2)*(2*0,24)=48 W.
Takže pri prenose energie zo siete do záťaže budú straty v drôtoch o niečo vyššie ako 2%. Táto energia sa premieňa na teplo uvoľnené vodičom do okolia. Podľa stavu vykurovania vodiča (podľa aktuálnej hodnoty) sa volí jeho prierez, vedený špeciálnymi tabuľkami.
Napríklad pre vyššie uvedený vodič je maximálny prúd 19 A alebo 4,1 kW v sieti 220 V.

Na zníženie aktívnych strát v elektrických vedeniach sa používa zvýšené napätie. Súčasne klesá prúd v drôtoch, klesajú straty.

Vplyv teploty

Zvýšenie teploty vedie k zvýšeniu vibrácií kovovej kryštálovej mriežky. V súlade s tým sa elektróny stretávajú s viacerými prekážkami, čo vedie k zvýšeniu odporu. Veľkosť „citlivosti“ odolnosti kovu na zvýšenie teploty sa nazýva teplotný koeficient α. Vzorec na výpočet teploty je nasledujúci
R=Rn*, (3)
kde Rн – odpor drôtu pri normálnych podmienkach(pri teplote t°n); t° je teplota vodiča.
Zvyčajne t°n = 20° C. Hodnota α sa uvádza aj pre teplotu t°n.
Úloha 4. Vypočítajte odpor medeného drôtu pri teplote t° = 90° C. α meď = 0,0043, Rн = 0,24 Ohm (úloha 1).
Riešenie: dosadením hodnôt do vzorca (3) dostaneme R = 0,312 Ohm. Odpor analyzovaného vyhrievaného drôtu je o 30 % väčší ako jeho odpor pri izbovej teplote.

Vplyv frekvencie

Keď sa frekvencia prúdu vo vodiči zvyšuje, dochádza k procesu premiestňovania nábojov bližšie k jeho povrchu. V dôsledku zvýšenia koncentrácie nábojov v povrchovej vrstve sa zvyšuje aj odpor drôtu. Tento proces sa nazýva „efekt pokožky“ alebo povrchový efekt. Koeficient kože– účinok závisí aj od veľkosti a tvaru drôtu. Vo vyššie uvedenom príklade sa pri frekvencii striedavého prúdu 20 kHz zvýši odpor drôtu približne o 10 %. Všimnite si, že vysokofrekvenčné komponenty môžu mať prúdový signál od mnohých moderných priemyselných a domácich spotrebiteľov (energeticky úsporné žiarovky, spínacie zdroje, frekvenčné meniče atď.).

Vplyv susedných vodičov

Okolo každého vodiča, ktorým preteká prúd, je magnetické pole. Interakcia polí susedných vodičov tiež spôsobuje stratu energie a nazýva sa „efekt blízkosti“. Tiež si všimnite, že každý kovový vodič má indukčnosť vytvorenú vodivým jadrom a kapacitu vytvorenú izoláciou. Tieto parametre sa vyznačujú aj efektom blízkosti.

technológie

Vysokonapäťové vodiče s nulovým odporom

Tento typ drôtu je široko používaný v zapaľovacích systémoch automobilov. Odpor vysokonapäťových drôtov je pomerne nízky a predstavuje niekoľko zlomkov ohmu na meter dĺžky. Pripomeňme, že odpor tejto veľkosti nemožno merať ohmmetrom. všeobecné použitie. Často sa na meranie nízkych odporov používajú meracie mostíky.
Štrukturálne takéto drôty majú veľké množstvo medené vodiče s izoláciou na báze silikónu, plastov alebo iných dielektrík. Zvláštnosťou použitia takýchto drôtov je nielen prevádzka pri vysokom napätí, ale aj prenos energie v krátkom časovom období (impulzný režim).

Bimetalový kábel

Hlavnou oblasťou použitia uvedených káblov je prenos vysokofrekvenčných signálov. Jadro drôtu je vyrobené z jedného druhu kovu, ktorého povrch je potiahnutý iným druhom kovu. Odvtedy vysoké frekvencie Vodivá je iba povrchová vrstva vodiča, to znamená, že vnútro drôtu je možné vymeniť. Výsledkom sú úspory drahý materiál a mechanické vlastnosti drôtu sú zvýšené. Príklady takýchto drôtov: postriebrená meď, pomedená oceľ.

Záver

Odpor vodiča je hodnota, ktorá závisí od skupiny faktorov: typ vodiča, teplota, prúdová frekvencia, geometrické parametre. Význam vplyvu týchto parametrov závisí od prevádzkových podmienok drôtu. Kritériá optimalizácie v závislosti od úloh pre drôty môžu byť: zníženie aktívnych strát, zlepšenie mechanické vlastnosti, pokles ceny.

Látky a materiály schopné viesť elektrický prúd sa nazývajú vodiče. Zvyšok sa klasifikuje ako dielektrika. Ale neexistujú žiadne čisté dielektrika, všetky tiež vedú prúd, ale jeho veľkosť je veľmi malá.

Ale vodiče tiež vedú prúd inak. Podľa vzorca Georga Ohma je prúd pretekajúci vodičom lineárne úmerný veľkosti napätia, ktoré je naň aplikované, a nepriamo úmerné veličine nazývanej odpor.

Jednotka merania odporu bola pomenovaná Ohm na počesť vedca, ktorý objavil tento vzťah. Ukázalo sa však, že vodiče vyrobené z rôznych materiálov a majúce rovnaké geometrické rozmery majú rôzny elektrický odpor. Na určenie odporu vodiča známej dĺžky a prierezu bol zavedený pojem rezistivita - koeficient, ktorý závisí od materiálu.

V dôsledku toho bude odpor vodiča známej dĺžky a prierezu rovný

Odolnosť platí nielen pre pevné materiály, ale aj pre kvapaliny. Jeho hodnota však závisí aj od nečistôt alebo iných zložiek v zdrojovom materiáli. Čistá voda nevedie elektrický prúd, pretože je dielektrikom. Ale destilovaná voda v prírode neexistuje; vždy obsahuje soli, baktérie a iné nečistoty. Tento koktail je vodič elektrického prúdu s odporom.

Zavedením rôznych prísad do kovov sa získajú nové materiály - zliatin, ktorého merný odpor sa líši od merného odporu pôvodného materiálu, aj keď percentuálny prídavok k nemu je nevýznamný.

Závislosť odporu od teploty

Odpory materiálov sú uvedené v referenčných knihách pre teploty blízke izbovej teplote (20 °C). So zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšuje odolnosť materiálu. Prečo sa to deje?

Vnútri materiálu sa vedie elektrický prúd voľné elektróny. Vplyvom elektrického poľa sa oddeľujú od svojich atómov a pohybujú sa medzi nimi v smere určenom týmto poľom. Atómy látky tvoria kryštálovú mriežku, medzi uzlami ktorej sa pohybuje tok elektrónov, nazývaný aj „elektrónový plyn“. Pod vplyvom teploty mriežkové uzly (atómy) vibrujú. Samotné elektróny sa tiež nepohybujú priamočiaro, ale po spletitej dráhe. Zároveň sa často zrážajú s atómami a menia svoju trajektóriu. V niektorých časových bodoch sa elektróny môžu pohybovať v smere opačnom k ​​smeru elektrického prúdu.

S rastúcou teplotou sa zvyšuje amplitúda atómových vibrácií. Ku zrážke elektrónov s nimi dochádza častejšie, pohyb toku elektrónov sa spomaľuje. Fyzicky sa to prejavuje zvýšením odporu.

Príkladom využitia závislosti rezistivity od teploty je prevádzka žiarovky. Volfrámová špirála, z ktorej je vlákno vyrobené, má v momente zapnutia nízky odpor. Náraz prúdu v okamihu zapnutia ho rýchlo zahreje, odpor sa zvýši a prúd sa zníži, čím sa stane nominálnym.

Rovnaký proces sa vyskytuje s nimichrómovými vykurovacími prvkami. Preto vypočítajte ich prevádzkový režim určením dĺžky nichrómový drôt známy prierez na vytvorenie požadovaného odporu nefunguje. Na výpočty potrebujete odpor vyhrievaného drôtu a referenčné knihy uvádzajú hodnoty izbová teplota. Preto sa konečná dĺžka nichrómovej špirály upravuje experimentálne. Výpočty určujú približnú dĺžku a pri nastavovaní postupne skracujte závit po časti.

Teplotný koeficient odporu

Ale nie vo všetkých zariadeniach je prítomnosť závislosti odporu vodičov od teploty prospešná. V meracej technike vedie zmena odporu prvkov obvodu k chybe.

Na kvantifikáciu závislosti odporu materiálu od teploty, koncept teplotný koeficient odpor (TCS). Ukazuje, ako veľmi sa zmení odpor materiálu pri zmene teploty o 1°C.

Na výrobu elektronických súčiastok - rezistorov používaných v obvodoch meracích zariadení sa používajú materiály s nízkou TCR. Sú drahšie, ale parametre zariadenia sa nemenia v širokom rozsahu teplôt životné prostredie.

Ale využívajú sa aj vlastnosti materiálov s vysokým TCS. Činnosť niektorých snímačov teploty je založená na zmenách odporu materiálu, z ktorého je vyrobený merací prvok. Aby ste to dosiahli, musíte udržiavať stabilné napájacie napätie a merať prúd prechádzajúci prvkom. Kalibráciou stupnice prístroja, ktorý meria prúd oproti štandardnému teplomeru, sa získa elektronický merač teploty. Tento princíp sa využíva nielen pri meraniach, ale aj pri prehrievaní snímačov. Vypnutie zariadenia pri výskyte abnormálnych prevádzkových podmienok, ktoré vedú k prehriatiu vinutia transformátorov alebo výkonových polovodičových prvkov.

V elektrotechnike sa používajú aj prvky, ktoré nemenia svoj odpor od teploty okolia, ale od prúdu cez ne - termistory. Príkladom ich použitia sú demagnetizačné systémy katódové trubice televízory a monitory. Pri privedení napätia je odpor rezistora minimálny a prúd ním prechádza do demagnetizačnej cievky. Ale ten istý prúd ohrieva materiál termistora. Jeho odpor sa zvyšuje, čím sa znižuje prúd a napätie cez cievku. A tak ďalej, až kým úplne nezmizne. V dôsledku toho sa na cievku aplikuje sínusové napätie s plynule klesajúcou amplitúdou, čím sa v jej priestore vytvorí rovnaké magnetické pole. Výsledkom je, že v čase, keď sa vlákno rúrky zahreje, je už demagnetizované. A riadiaci obvod zostane zablokovaný, kým sa zariadenie nevypne. Potom termistory vychladnú a budú opäť pripravené na prácu.

Fenomén supravodivosti

Čo sa stane, ak sa teplota materiálu zníži? Odpor sa zníži. Existuje hranica, ku ktorej teplota klesá, tzv absolútna nula. toto - 273 °C. Pod touto hranicou nie sú žiadne teploty. Pri tejto hodnote je odpor akéhokoľvek vodiča nulový.

Pri absolútnej nule prestanú atómy kryštálovej mriežky vibrovať. V dôsledku toho sa elektrónový oblak pohybuje medzi mriežkovými uzlami bez toho, aby sa s nimi zrazil. Odpor materiálu sa stáva nulovým, čo otvára možnosť získať nekonečne veľké prúdy vo vodičoch malých prierezov.

Fenomén supravodivosti otvára nové obzory pre rozvoj elektrotechniky. Ale stále existujú ťažkosti spojené so získaním životné podmienky ultra nízke teploty potrebné na vytvorenie tohto efektu. Keď sa problémy vyriešia, elektrotechnika sa posunie na novú úroveň rozvoja.

Príklady použitia hodnôt odporu vo výpočtoch

Už sme sa oboznámili so zásadami výpočtu dĺžky nichrómového drôtu na výrobu vykurovacieho telesa. Existujú však aj iné situácie, keď je potrebná znalosť odporu materiálov.

Pre výpočet obrysy uzemňovacích zariadení používajú sa koeficienty zodpovedajúce typickým pôdam. Ak nie je známy typ pôdy v mieste zemnej slučky, potom pre správne výpočty jeho rezistivita sa predbežne meria. Týmto spôsobom sú výsledky výpočtov presnejšie, čo eliminuje potrebu úpravy parametrov obvodu počas výroby: pridanie počtu elektród, čo vedie k zvýšeniu geometrických rozmerov uzemňovacieho zariadenia.

Odpor materiálov, z ktorých sú vyrobené káblové vedenia a prípojnice, sa používa na výpočet ich aktívneho odporu. Následne ho použite pri menovitom zaťažovacom prúde vypočíta sa hodnota napätia na konci vedenia. Ak sa jeho hodnota ukáže ako nedostatočná, potom sa prierezy vodičov vopred zväčšia.

Špecifický elektrický odpor alebo jednoducho merný odpor látky je fyzikálna veličina, ktorá charakterizuje schopnosť látky brániť prechodu elektrického prúdu.

Odpor sa označuje gréckym písmenom ρ. Prevrátená hodnota merného odporu sa nazýva špecifická vodivosť (elektrická vodivosť). Na rozdiel od elektrického odporu, ktorý je vlastnosťou vodiča a závisí od jeho materiálu, tvaru a veľkosti, elektrický odpor je vlastnosťou iba látky.

Elektrický odpor homogénneho vodiča s rezistivitou ρ, dĺžkou l a plochou prierezu S možno vypočítať pomocou vzorca (za predpokladu, že sa plocha ani tvar prierezu pozdĺž vodiča nemení). Podľa toho pre ρ máme

Z posledného vzorca vyplýva: fyzický význam Rezistivita látky je taká, že predstavuje odpor homogénneho vodiča jednotkovej dĺžky a jednotkovej plochy prierezu vyrobeného z tejto látky.

Jednotkou odporu v Medzinárodnom systéme jednotiek (SI) je Ohm m.

Zo vzťahu vyplýva, že jednotka merania merného odporu v sústave SI sa rovná mernému odporu látky, pri ktorej má homogénny vodič s dĺžkou 1 m a prierezom 1 m², vyrobený z tejto látky. odpor rovný 1 Ohm. V súlade s tým sa odpor ľubovoľnej látky, vyjadrený v jednotkách SI, číselne rovná odporu časti elektrického obvodu vyrobeného z danej látky s dĺžkou 1 m a plochou prierezu 1 m².

V technológii sa tiež používa zastaraná nesystémová jednotka Ohm mm²/m, ktorá sa rovná 10 −6 z 1 Ohm m. Táto jednotka sa rovná mernému odporu látky, pri ktorej homogénny vodič dlhý 1 m s plochou prierezu 1 mm², vyrobený z tejto látky, má odpor rovný 1 Ohm. V súlade s tým sa odpor látky, vyjadrený v týchto jednotkách, číselne rovná odporu časti elektrického obvodu vyrobeného z tejto látky s dĺžkou 1 m a plochou prierezu 1 mm².

Elektromotorická sila (EMF) je skalárna fyzikálna veličina, ktorá charakterizuje prácu vonkajších síl, teda akýchkoľvek síl neelektrického pôvodu pôsobiacich v kvázistacionárnych jednosmerných alebo striedavých obvodoch. V uzavretom vodivom obvode sa EMF rovná práci týchto síl na pohyb jediného kladného náboja pozdĺž celého obvodu.

Analogicky k intenzite elektrického poľa sa zavádza pojem sila vonkajšej sily, ktorá sa chápe ako vektorová fyzikálna veličina rovnajúca sa pomeru vonkajšej sily pôsobiacej na skúšobný elektrický náboj k veľkosti tohto náboja. Potom v uzavretá slučka EMF sa bude rovnať:

kde je prvok obrysu.

EMF, podobne ako napätie, sa meria vo voltoch v medzinárodnom systéme jednotiek (SI). Môžeme hovoriť o elektromotorickej sile v ktorejkoľvek časti obvodu. Ide o špecifickú prácu vonkajších síl nie v celom okruhu, ale len v danej oblasti. EMF galvanického článku je prácou vonkajších síl pri premiestňovaní jediného kladného náboja vo vnútri prvku z jedného pólu na druhý. Prácu vonkajších síl nemožno vyjadriť rozdielom potenciálov, pretože vonkajšie sily sú nepotencionálne a ich práca závisí od tvaru trajektórie. Takže napríklad práca vonkajších síl pri pohybe náboja medzi svorkami prúdu mimo seba? zdroj je nula.

Návrat