Electrical resistance ng mga wire

Ang konsepto ng electrical resistance at conductivity

Anumang katawan kung saan dumadaloy ang isang electric current ay may tiyak na pagtutol dito. Ang pag-aari ng isang conducting material upang maiwasan ang isang electric current na dumaan dito ay tinatawag na electrical resistance.

Ipinapaliwanag ng teoryang elektroniko ang likas na paglaban ng elektrikal ng mga konduktor ng metal sa ganitong paraan. Ang mga libreng electron, kapag gumagalaw sa kahabaan ng isang kawad, ay nakatagpo ng mga atomo at iba pang mga electron sa kanilang daan nang hindi mabilang na beses at, nakikipag-ugnayan sa kanila, hindi maiiwasang mawalan ng ilan sa kanilang enerhiya. Ang mga electron ay nakakaranas ng pagtutol sa kanilang paggalaw. Ang iba't ibang mga metal conductor na may iba't ibang mga atomic na istruktura ay may iba't ibang pagtutol sa electric current.

Eksakto ang parehong nagpapaliwanag ng paglaban ng mga likidong conductor at gas sa pagpasa ng electric current. Gayunpaman, hindi natin dapat kalimutan na sa mga sangkap na ito, hindi mga electron, ngunit ang mga sisingilin na particle ng mga molekula ay nakatagpo ng paglaban sa panahon ng kanilang paggalaw.

Ang paglaban ay tinutukoy ng mga letrang Latin na R o r.

Ang ohm ay kinuha bilang ang yunit ng electrical resistance.

Ang Ohm ay ang paglaban ng isang haligi ng mercury na 106.3 cm ang taas na may cross section na 1 mm2 sa temperatura na 0 ° C.

Kung, halimbawa, ang electrical resistance ng wire ay 4 ohms, kung gayon ito ay nakasulat tulad nito: R = 4 ohms o r = 4 th.

Para sa pagsukat ng mga resistensya na may malaking halaga, isang yunit na tinatawag na megohm ang pinagtibay.

Ang isang megohm ay katumbas ng isang milyong ohms.

Kung mas malaki ang paglaban ng kawad, mas malala itong nagsasagawa ng electric current, at sa kabaligtaran, mas mababa ang paglaban ng wire, mas madali para sa electric current na dumaan sa wire na ito.

Samakatuwid, para sa mga katangian ng isang konduktor (mula sa punto ng view ng pagpasa ng isang electric current sa pamamagitan nito), ang isa ay maaaring isaalang-alang hindi lamang ang paglaban nito, kundi pati na rin ang halaga ng kabaligtaran ng paglaban at tinatawag na conductivity.

Ang electrical conductivity ay tinatawag na kakayahan ng isang materyal na magpasa ng isang electric current sa sarili nito.

Dahil ang conductance ay ang reciprocal ng paglaban, ito ay ipinahayag bilang 1 / R, ang conductance ay tinutukoy ng Latin na letrang g.

Impluwensya ng materyal ng konduktor, mga sukat nito at ang temperatura ng kapaligiran sa halaga ng paglaban sa kuryente

Ang paglaban ng iba't ibang mga wire ay nakasalalay sa materyal na kanilang ginawa. Upang makilala ang electrical resistance ng iba't ibang mga materyales, ang konsepto ng tinatawag na Paglaban.

Ang paglaban ay tinatawag na paglaban ng isang wire na may haba na 1 m at isang cross-sectional area na 1 mm2. Ang paglaban ay tinutukoy ng letrang Griyego na r. Ang bawat materyal kung saan ginawa ang isang konduktor ay may sariling tiyak na pagtutol.

Halimbawa, ang paglaban ng tanso ay 0.017, iyon ay, isang tansong kawad na may haba na 1 m at isang cross section na 1 mm2 ay may pagtutol na 0.017 ohms. Ang paglaban ng aluminyo ay 0.03, ang paglaban ng bakal ay 0.12, ang paglaban ng constantan ay 0.48, at ang paglaban ng nichrome ay 1-1.1.

Magbasa pa tungkol dito: Ano ang electrical resistance?

Ang paglaban ng isang wire ay direktang proporsyonal sa haba nito, iyon ay, mas mahaba ang wire, mas malaki ang electrical resistance nito.

Ang paglaban ng isang wire ay inversely proportional sa cross-sectional area nito, ibig sabihin, mas makapal ang wire, mas mababa ang resistensya nito, at sa kabaligtaran, mas manipis ang wire, mas mataas ang resistensya nito.

Upang mas maunawaan ang kaugnayang ito, isipin ang dalawang pares ng mga sasakyang pang-komunikasyon, ang isang pares ng mga sisidlan ay may manipis na connecting tube at ang isa ay makapal. Malinaw na kapag ang isa sa mga sisidlan (bawat pares) ay napuno ng tubig, ang paglipat nito sa isa pang sisidlan sa pamamagitan ng isang makapal na tubo ay magaganap nang mas mabilis kaysa sa pamamagitan ng isang manipis, i.e. ang isang makapal na tubo ay magkakaroon ng mas kaunting pagtutol sa daloy ng tubig. Katulad nito, mas madali para sa isang electric current na dumaan sa isang makapal na kawad kaysa sa isang manipis, iyon ay, ang una ay may mas kaunting pagtutol kaysa sa huli.

Ang paglaban ng elektrikal ng isang konduktor ay katumbas ng tiyak na paglaban ng materyal kung saan ginawa ang konduktor na ito, na pinarami ng haba ng konduktor at hinati sa lugar ng cross-sectional area ng konduktor:

R = p l / S,

kung saan - R - paglaban ng wire, ohm, l - haba sa wire sa m, C - cross-sectional area ng wire, mm2.

Cross-sectional area ng isang round wire na kinakalkula ng formula:

S = Pi xd2 / 4

kung saan ang Pi ay isang pare-parehong halaga na katumbas ng 3.14; d - diameter ng wire.

At ito ay kung paano tinutukoy ang haba ng kawad:

l = S R / p,

Ginagawang posible ng formula na ito na matukoy ang haba ng wire, ang cross-section at resistance nito, kung alam ang iba pang dami na kasama sa formula.

Kung kinakailangan upang matukoy ang cross-sectional area ng wire, kung gayon ang formula ay humahantong sa sumusunod na form:

S = p l / R

Ang pagbabago ng parehong formula at paglutas ng pagkakapantay-pantay sa mga tuntunin ng p, nakita namin ang paglaban ng kawad:

R = R S / l

Ang huling formula ay dapat gamitin sa mga kaso kung saan ang paglaban at mga sukat ng konduktor ay kilala, ngunit ang materyal nito ay hindi alam, at bukod dito ay mahirap matukoy mula sa hitsura nito. Upang gawin ito, kinakailangan upang matukoy ang paglaban ng kawad at, gamit ang talahanayan, maghanap ng materyal na may tulad na pagtutol.

Ang isa pang kadahilanan na nakakaapekto sa paglaban ng mga wire ay temperatura.

Ito ay itinatag na sa isang pagtaas sa temperatura, ang paglaban ng mga wire ng metal ay tumataas, at sa isang pagbaba, ito ay bumababa. Ang pagtaas o pagbaba ng resistensya para sa mga purong metal na konduktor ay halos pareho at nasa average na 0.4% bawat 1 °C... Ang paglaban ng mga likidong konduktor at karbon ay bumababa sa pagtaas ng temperatura.

Ang elektronikong teorya ng istraktura ng bagay ay nagbibigay ng sumusunod na paliwanag para sa pagtaas ng paglaban ng mga metal conductor na may pagtaas ng temperatura.Kapag pinainit, ang konduktor ay tumatanggap ng thermal energy, na kung saan ay hindi maiiwasang ipinadala sa lahat ng mga atomo ng sangkap, bilang isang resulta kung saan ang intensity ng kanilang paggalaw ay tumataas. Ang tumaas na paggalaw ng mga atom ay lumilikha ng higit na pagtutol sa direktang paggalaw ng mga libreng electron, kaya naman tumataas ang paglaban ng konduktor. Habang bumababa ang temperatura, nalilikha ang mas mahusay na mga kondisyon para sa direksyon ng paggalaw ng mga electron at bumababa ang paglaban ng konduktor. Ipinapaliwanag nito ang isang kawili-wiling kababalaghan - superconductivity ng mga metal.

SuperconductivityAng pagbabawas ng paglaban ng mga metal sa zero ay nangyayari sa isang malaking negatibong temperatura -273° ° Tinatawag na absolute zero. Sa temperaturang absolute zero, ang mga metal na atom ay lumilitaw na nagyeyelo sa lugar, ganap na hindi naaabala ng paggalaw ng mga electron.