Bakit ang iba't ibang mga materyales ay may iba't ibang pagtutol

Ang dami ng kasalukuyang dumadaloy sa isang wire ay direktang proporsyonal sa boltahe sa mga dulo nito. Nangangahulugan ito na kung mas malaki ang boltahe sa mga dulo ng isang wire, mas malaki ang kasalukuyang sa wire na iyon. Ngunit para sa parehong boltahe sa iba't ibang mga wire na gawa sa iba't ibang mga materyales, ang kasalukuyang ay magkakaiba. Iyon ay, kung ang boltahe sa iba't ibang mga wire ay tumataas sa parehong paraan, pagkatapos ay ang pagtaas sa kasalukuyang lakas ay magaganap sa iba't ibang mga wire sa iba't ibang paraan, at ito ay depende sa mga katangian ng isang partikular na wire.

Para sa bawat wire, ang pag-asa ng kasalukuyang halaga sa inilapat na boltahe ay indibidwal, at ang pag-asa na ito ay tinatawag electrical resistance ng conductor R… Ang paglaban sa pangkalahatang anyo ay matatagpuan sa pamamagitan ng formula na R = U / I, iyon ay, bilang ratio ng boltahe na inilapat sa isang konduktor sa dami ng kasalukuyang nangyayari sa boltahe na iyon sa konduktor na iyon.

Kung mas malaki ang halaga ng kasalukuyang sa isang wire sa isang ibinigay na boltahe, mas mababa ang resistensya nito, at mas maraming boltahe na dapat ilapat sa wire upang makabuo ng isang partikular na kasalukuyang, mas malaki ang resistensya ng wire.

Mula sa formula para sa paghahanap ng paglaban, maaari mong ipahayag ang kasalukuyang I = U / R, ang expression na ito ay tinatawag Batas ng Ohm… Mula dito makikita na mas malaki ang resistensya ng kawad, mas maliit ang agos.

Ang paglaban, tulad nito, ay pinipigilan ang daloy ng kasalukuyang, pinipigilan ang electric boltahe (electric field sa wire) mula sa paglikha ng isang mas malaking kasalukuyang. Kaya, ang paglaban ay nagpapakilala sa isang partikular na konduktor at hindi nakasalalay sa boltahe na inilapat sa konduktor. Kapag ang isang mas mataas na boltahe ay inilapat, ang kasalukuyang ay magiging mas mataas, ngunit ang ratio U / I, iyon ay, ang paglaban R, ay hindi magbabago.

Sa katunayan, ang paglaban ng isang wire ay nakasalalay sa haba ng wire, sa cross-sectional area nito, sa substance ng wire at sa kasalukuyang temperatura nito. Ang sangkap ng isang konduktor ay may kaugnayan sa elektrikal na pagtutol nito sa pamamagitan ng halaga ng tinatawag na paglaban.

Ang paglaban ay kung ano ang nagpapakilala sa materyal ng isang konduktor, na nagpapakita kung gaano kalaki ang paglaban ng isang konduktor na gawa sa isang naibigay na sangkap kung ang naturang konduktor ay may cross-sectional na lugar na 1 metro kuwadrado at isang haba ng 1 metro. Ang mga wire na 1 metro ang haba at 1 metro kuwadrado sa cross-section, na binubuo ng iba't ibang mga sangkap, ay magkakaroon ng iba't ibang mga electrical resistance.

Ang ilalim na linya ay para sa anumang sangkap (karaniwan ay mayroong mga metal, dahil ang mga wire ay kadalasang gawa sa mga metal) ay may sariling atomic at molekular na istraktura. Tungkol sa mga metal, maaari nating pag-usapan ang istraktura ng kristal na sala-sala at ang bilang ng mga libreng electron, ito ay naiiba para sa iba't ibang mga metal. Ang mas mababa ang tiyak na paglaban ng isang naibigay na sangkap, mas mahusay na ang conductor na ginawa nito ay nagsasagawa ng electric current, iyon ay, mas mahusay na ipinapasa nito ang mga electron sa pamamagitan ng sarili nito.

Ang pilak, tanso at aluminyo ay may mababang resistivity. Ang bakal at tungsten ay mas malaki, hindi banggitin ang mga haluang metal, ang paglaban ng ilan ay lumampas sa mga purong metal nang daan-daang beses. Ang konsentrasyon ng mga free charge carrier sa mga wire ay makabuluhang mas mataas kaysa sa dielectrics, kaya naman ang paglaban ng mga wire ay palaging mas mataas.

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang kakayahan ng lahat ng mga sangkap na magsagawa ng kasalukuyang ay nauugnay sa pagkakaroon sa kanila ng mga kasalukuyang carrier (charge carriers) — mga mobile charged na particle (mga electron, ions) o quasi-particle (halimbawa, mga butas sa isang semiconductor) na maaaring gumagalaw sa isang partikular na substance sa isang mahabang distansya, maaari nating sabihin na ang ibig sabihin ng naturang particle o quasiparticle ay dapat na makapaglakbay sa isang partikular na substance sa isang arbitraryong malaki, hindi bababa sa macroscopic, na distansya.

Dahil mas mataas ang kasalukuyang density, mas malaki ang konsentrasyon ng mga free charge carrier at mas mataas ang kanilang average na bilis ng paggalaw, mahalaga din ang mobility, na depende sa uri ng kasalukuyang carrier sa isang partikular na kapaligiran. Kung mas malaki ang kadaliang mapakilos ng mga carrier ng singil, mas mababa ang paglaban ng daluyan na ito.

Ang mas mahabang wire ay may mas mataas na electrical resistance. Pagkatapos ng lahat, mas mahaba ang kawad, mas maraming mga ion mula sa kristal na sala-sala ang nakakatugon sa landas ng mga electron na bumubuo sa kasalukuyang. At nangangahulugan ito na ang mas maraming mga hadlang na nakatagpo ng mga electron sa daan, mas bumabagal ang mga ito, na nangangahulugan na ito ay bumababa. kasalukuyang magnitude.

Ang isang konduktor na may malaking cross-section ay nagbibigay ng higit na kalayaan sa mga electron, na parang hindi sila gumagalaw sa isang makitid na tubo, ngunit sa isang malawak na landas. Ang mga electron ay gumagalaw nang mas madali sa mas maluwang na mga kondisyon, na bumubuo ng isang kasalukuyang, dahil bihira silang bumangga sa mga node ng kristal na sala-sala. Ito ang dahilan kung bakit ang isang mas makapal na wire ay may mas kaunting electrical resistance.

Bilang resulta, ang paglaban ng isang konduktor ay direktang proporsyonal sa haba ng konduktor, ang tiyak na paglaban ng sangkap kung saan ito ginawa, at inversely proporsyonal sa cross-sectional area nito. Kasama sa ultimate resistance formula ang tatlong parameter na ito.

Ngunit walang temperatura sa formula sa itaas. Samantala, alam na ang paglaban ng isang konduktor ay lubos na nakasalalay sa temperatura nito. Ang katotohanan ay ang reference na halaga ng paglaban ng mga sangkap ay karaniwang sinusukat sa isang temperatura ng + 20 ° C. Samakatuwid, dito ang temperatura ay isinasaalang-alang pa rin. Mayroong mga talahanayan ng sanggunian ng paglaban para sa iba't ibang temperatura ng sangkap.

Ang mga metal ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng resistensya habang tumataas ang temperatura.

Ito ay dahil habang ang temperatura ay tumataas, ang mga ion ng kristal na sala-sala ay nagsisimulang mag-vibrate ng higit at higit at makagambala sa paggalaw ng mga electron.Ngunit sa mga electrolyte, ang mga ions ay nagdadala ng isang singil, samakatuwid, habang ang temperatura ng electrolyte ay tumataas, ang paglaban, sa kabaligtaran, ay bumababa, dahil ang dissociation ng mga ion ay nagpapabilis at sila ay gumagalaw nang mas mabilis.

Sa semiconductors at dielectrics, bumababa ang resistensya ng kuryente sa pagtaas ng temperatura. Ito ay dahil ang konsentrasyon ng karamihan sa mga carrier ng singil ay tumataas sa pagtaas ng temperatura. Ang halaga na nagsasaalang-alang para sa pagbabago sa electrical resistance bilang isang function ng temperatura ay tinatawag koepisyent ng temperatura ng paglaban.