Aký je odpor látky? Odpovedať jednoducho povedané na túto otázku si treba spomenúť na priebeh fyziky a predstaviť fyzikálne stelesnenie tejto definície. Elektrický prúd prechádza látkou a tá zase bráni prechodu prúdu s určitou silou.

Pojem merného odporu látky

Práve táto hodnota, ktorá ukazuje, do akej miery látka interferuje s prúdom, je odpor (latinské písmeno „ro“). V medzinárodnom systéme jednotiek odpor vyjadrené v ohmoch vynásobený metrom. Vzorec na výpočet je: "Odpor vynásobený plochou prierezu a delený dĺžkou vodiča."

Vynára sa otázka: „Prečo sa pri hľadaní odporu používa iný odpor?“. Odpoveď je jednoduchá, existujú dve rôzne veličiny – rezistivita a odpor. Druhá ukazuje, ako veľmi je látka schopná zabrániť prechodu prúdu cez ňu, a prvá ukazuje takmer to isté, len rozprávame sa už nie o látke vo všeobecnom zmysle, ale o vodiči s konkrétnou dĺžkou a plochou prierezu, ktoré sú z tejto látky vyrobené.

Recipročná hodnota, ktorá charakterizuje schopnosť látky prechádzať elektrinou, sa nazýva elektrická vodivosť a vzorec, podľa ktorého sa vypočíta špecifický odpor, priamo súvisí so špecifickou vodivosťou.

Použitie medi

Pojem rezistivita je široko používaný pri výpočte vodivosti elektrického prúdu. rôzne kovy. Na základe týchto výpočtov sa prijímajú rozhodnutia o vhodnosti použitia konkrétneho kovu na výrobu elektrických vodičov, ktoré sa používajú v stavebníctve, výrobe nástrojov a iných oblastiach.

Tabuľka odolnosti kovov

Existujú konkrétne tabuľky? v ktorých sa zhromažďujú dostupné údaje o priepustnosti a odolnosti kovov, spravidla sú tieto tabuľky vypočítané pre určité podmienky.

Najmä dobre známe odporová tabuľka kovových monokryštálov pri teplote dvadsať stupňov Celzia, ako aj tabuľku odolnosti kovov a zliatin.

Tieto tabuľky slúžia na výpočet rôznych údajov v tzv ideálne podmienky na výpočet hodnôt na konkrétne účely musíte použiť vzorce.

Meď. Jeho vlastnosti a vlastnosti

Popis látky a vlastností

Meď je kov, ktorý ľudstvo objavilo už veľmi dlho a tiež sa už dlho používa na rôzne technické účely. Meď je veľmi kujný a ťažný kov s vysokou elektrickou vodivosťou, vďaka čomu je veľmi obľúbená na výrobu rôznych drôtov a vodičov.

Fyzikálne vlastnosti medi:

• teplota topenia - 1084 stupňov Celzia;
• bod varu - 2560 stupňov Celzia;
• hustota pri 20 stupňoch - 8890 kilogramov delených kubickým metrom;
• merná tepelná kapacita pri konštantnom tlaku a teplote 20 stupňov - 385 kJ / J * kg
• špecifický elektrický odpor - 0,01724;

Medené triedy

Tento kov možno rozdeliť do niekoľkých skupín alebo tried, z ktorých každá má svoje vlastné vlastnosti a uplatnenie v priemysle:

1. Druhy M00, M0, M1 sú vynikajúce na výrobu káblov a vodičov, pri pretavení je vylúčené presýtenie kyslíkom.
2. Typy M2 a M3 sú lacné možnosti, ktoré sú navrhnuté pre malé valcované výrobky a vyhovujú väčšine malých technických a priemyselných aplikácií.
3. Značky M1, M1f, M1r, M2r, M3r sú drahé značky medené, ktoré sú vyrábané pre konkrétneho spotrebiteľa so špecifickými požiadavkami a požiadavkami.

Značky medzi sebou sa líšia niekoľkými spôsobmi:

Vplyv nečistôt na vlastnosti medi

Nečistoty môžu ovplyvniť mechanické, technické a prevádzkové vlastnosti výrobkov.

Špecifický elektrický odpor alebo jednoducho odpor látky - fyzikálne množstvo charakterizujúce schopnosť látky brániť prechodu elektrického prúdu.

Odpor označuje sa 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 podľa vzorca (predpokladá sa, že plocha ani tvar prierezu sa pozdĺž vodiča nemení). Preto pre ρ,

Z posledného vzorca vyplýva: fyzický významŠpecifický odpor látky spočíva v tom, že ide o odpor homogénneho vodiča z tejto látky jednotkovej dĺžky a jednotkovej plochy prierezu.

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

Z pomeru vyplýva, že jednotka merania merného odporu v sústave SI sa rovná takému špecifickému odporu látky, pri ktorej je homogénny vodič dlhý 1 m s plochou prierezu 1 m², vyrobený z táto látka má odpor rovný 1 Ohm. V súlade s tým sa odpor ľubovoľnej látky, vyjadrený v jednotkách SI, číselne rovná odporu časti elektrického obvodu vyrobeného z tejto látky s dĺžkou 1 m a plochou prierezu 1 m².

Táto technika tiež používa zastaranú mimosystémovú jednotku Ohm mm² / m, ktorá sa rovná 10 −6 z 1 Ohm m. Táto jednotka sa rovná takému špecifickému odporu látky, pri ktorej homogénny vodič s dĺžkou 1 m a plochou prierezu 1 mm² vyrobený z tejto látky má odpor rovný 1 ohm. V súlade s tým sa špecifický 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 okruhu sa EMF rovná práci týchto síl pri pohybe jednotky kladný náboj pozdĺž celého obrysu.

Analogicky so silou elektrického poľa sa zavádza pojem intenzity vonkajších síl, ktorý sa chápe ako vektorová fyzikálna veličina rovnajúca sa pomeru vonkajšej sily pôsobiacej na test. nabíjačka, do hodnoty tohto poplatku. Potom v uzavretej slučke sa EMF 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. Toto je špecifická práca vonkajších síl nie v celom obvode, ale iba v tomto úseku. EMF galvanického článku je prácou vonkajších síl pri premiestňovaní jediného kladného náboja vo vnútri článku 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 prúdovými svorkami je mimo seba? zdroj je nula.

Pri uzavretí elektrického obvodu, na ktorého svorkách je potenciálny rozdiel, vzniká elektrický prúd. Voľné elektróny pod vplyvom síl elektrického poľa sa pohybujú pozdĺž vodiča. Pri svojom pohybe sa elektróny zrážajú s atómami vodiča a poskytujú im rezervu svojej energie. Kinetická energia. Rýchlosť pohybu elektrónov sa neustále mení: pri zrážke elektrónov s atómami, molekulami a inými elektrónmi klesá, potom sa vplyvom elektrického poľa zvyšuje a pri novej zrážke opäť klesá. V dôsledku toho je vodič nastavený rovnomerný pohyb tok elektrónov rýchlosťou niekoľkých zlomkov centimetra za sekundu. V dôsledku toho elektróny prechádzajúce vodičom vždy narážajú na odpor z jeho strany voči ich pohybu. Keď elektrický prúd prechádza vodičom, tento sa zahrieva.

Elektrický odpor

Elektrický odpor vodiča, ktorý je označený latinské písmeno r, sa nazýva vlastnosť telesa alebo prostredia transformovať sa elektrická energia do tepla, keď ním prechádza elektrický prúd.

V diagramoch je elektrický odpor znázornený na obrázku 1, A.

Premenlivý elektrický odpor, ktorý slúži na zmenu prúdu v obvode, sa nazýva reostat. V diagramoch sú reostaty označené tak, ako je znázornené na obrázku 1, b. IN všeobecný pohľad Reostat je vyrobený z drôtu jedného alebo druhého odporu, navinutého na izolačnej základni. Posúvač alebo páka reostatu je umiestnená v určitej polohe, v dôsledku čoho sa do obvodu zavádza požadovaný odpor.

Dlhý vodič malého prierezu vytvára vysokú odolnosť voči prúdu. Krátke vodiče s veľkým prierezom majú malý odpor voči prúdu.

Ak vezmeme dva vodiče z iný materiál, ale rovnakú dĺžku a prierez, potom budú vodiče viesť prúd rôznymi spôsobmi. To ukazuje, že odpor vodiča závisí od materiálu samotného vodiča.

Teplota vodiča tiež ovplyvňuje jeho odpor. So stúpajúcou teplotou sa zvyšuje odolnosť kovov a znižuje sa odolnosť kvapalín a uhlia. Len niektoré špeciálne zliatiny kovov (manganín, konštantán, nikelín a iné) so zvyšujúcou sa teplotou takmer nemenia svoj odpor.

Vidíme teda, že elektrický odpor vodiča závisí od: 1) dĺžky vodiča, 2) prierezu vodiča, 3) materiálu vodiča, 4) teploty vodiča.

Jednotkou odporu je jeden ohm. Óm sa často označuje gréčtinou veľké písmenoΩ (omega). Takže namiesto písania „Odpor vodiča je 15 ohmov“ môžete jednoducho napísať: r= 15Ω.
1000 ohmov sa nazýva 1 kiloohm(1kΩ alebo 1kΩ),
1 000 000 ohmov sa nazýva 1 megaohm(1mgOhm alebo 1MΩ).

Pri porovnávaní odporu vodičov z rôznych materiálov je potrebné odobrať pre každú vzorku určitú dĺžku a prierez. Potom budeme vedieť posúdiť, ktorý materiál vedie elektrický prúd lepšie alebo horšie.

Video 1. Odpor vodiča

Špecifický elektrický odpor

Nazýva sa odpor vodiča dlhého 1 m s prierezom 1 mm² v ohmoch rezistivita a označuje sa gréckym písmenom ρ (ro).

Tabuľka 1 uvádza špecifické odpory niektorých vodičov.

stôl 1

Odpor rôznych vodičov

Tabuľka ukazuje, že železný drôt s dĺžkou 1 m a prierezom 1 mm² má odpor 0,13 ohmu. Ak chcete získať odpor 1 ohm, musíte si vziať 7,7 m takéhoto drôtu. Striebro má najnižší odpor. Odpor 1 ohm možno získať odoberaním 62,5 m strieborného drôtu s prierezom 1 mm². Striebro je najlepší vodič, ale cena striebra vylučuje jeho široké použitie. Po striebre v tabuľke nasleduje meď: 1 m medeného drôtu s prierezom 1 mm² má odpor 0,0175 ohmov. Ak chcete získať odpor 1 ohm, musíte si vziať 57 m takéhoto drôtu.

Chemicky čistá meď získaná rafináciou našla široké využitie v elektrotechnike na výrobu drôtov, káblov, vinutí elektrických strojov a prístrojov. Hliník a železo sú tiež široko používané ako vodiče.

Odpor vodiča možno určiť podľa vzorca:

Kde r- odpor vodiča v ohmoch; ρ - špecifický odpor vodiča; l je dĺžka vodiča vm; S– prierez vodiča v mm².

Príklad 1 Určte odpor 200 m železného drôtu s prierezom 5 mm².

Príklad 2 Vypočítajte odpor 2 km hliníkového drôtu s prierezom 2,5 mm².

Z odporového vzorca ľahko určíte dĺžku, rezistivitu a prierez vodiča.

Príklad 3 Pre rádiový prijímač je potrebné navinúť odpor 30 ohmov z niklového drôtu s prierezom 0,21 mm². Určite požadovanú dĺžku drôtu.

Príklad 4 Určte prierez 20 m nichrómového drôtu, ak je jeho odpor 25 ohmov.

Príklad 5 Drôt s prierezom 0,5 mm² a dĺžkou 40 m má odpor 16 ohmov. Určite materiál drôtu.

Materiál vodiča charakterizuje jeho odpor.

Podľa tabuľky rezistivity zistíme, že olovo má takýto odpor.

Vyššie bolo uvedené, že odpor vodičov závisí od teploty. Urobme nasledujúci experiment. Navinieme niekoľko metrov tenkého kovového drôtu vo forme špirály a premeníme túto špirálu na batériový obvod. Ak chcete merať prúd v obvode, zapnite ampérmeter. Pri zahrievaní špirály v plameni horáka si môžete všimnúť, že hodnoty ampérmetra sa znížia. To ukazuje, že odpor kovového drôtu sa pri zahrievaní zvyšuje.

Pri niektorých kovoch sa pri zahriatí o 100 ° zvyšuje odpor o 40 - 50%. Existujú zliatiny, ktoré mierne menia svoj odpor teplom. Niektoré špeciálne zliatiny takmer nemenia odpor s teplotou. Odpor kovových vodičov sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou, odpor elektrolytov (kvapalné vodiče), uhlia a niektorých pevné látky, naopak klesá.

Schopnosť kovov meniť svoj odpor zmenami teploty sa využíva na konštrukciu odporových teplomerov. Takým teplomerom je platinový drôt navinutý na sľudovom ráme. Vložením teplomera napríklad do pece a meraním odporu platinového drôtu pred a po zahriatí možno určiť teplotu v peci.

Zmena odporu vodiča pri jeho zahrievaní na 1 ohm počiatočného odporu a 1 ° teploty sa nazýva teplotný koeficient odporu a označuje sa písmenom α.

Ak pri teplote t 0 odpor vodiča je r 0 a pri teplote t rovná sa r t, potom teplotný koeficient odporu

Poznámka. Tento vzorec je možné vypočítať len v určitom teplotnom rozsahu (asi do 200 °C).

Pre niektoré kovy uvádzame hodnoty teplotného koeficientu odporu α (tabuľka 2).

tabuľka 2

Hodnoty teplotných koeficientov pre niektoré kovy

Zo vzorca pre teplotný koeficient odporu určíme r t:

r t = r 0 .

Príklad 6 Určte odpor železného drôtu zahriateho na 200 °C, ak jeho odpor pri 0 °C bol 100 ohmov.

r t = r 0 = 100 (1 + 0,0066 × 200) = 232 ohmov.

Príklad 7 Odporový teplomer z platinového drôtu v miestnosti s teplotou 15°C mal odpor 20 ohmov. Teplomer sa umiestnil do pece a po chvíli sa zmeral jeho odpor. Ukázalo sa, že sa rovná 29,6 ohmov. Určte teplotu v rúre.

elektrická vodivosť

Doteraz sme odpor vodiča považovali za prekážku, ktorú vodič poskytuje elektrickému prúdu. Vodičom však preteká prúd. Preto má vodič okrem odporu (prekážok) aj schopnosť viesť elektrický prúd, teda vodivosť.

Čím väčší odpor má vodič, tým má menšiu vodivosť, tým horšie vedie elektrický prúd, a naopak, čím je odpor vodiča menší, tým má väčšiu vodivosť, tým ľahšie prechádza vodičom. Preto sú odpor a vodivosť vodiča recipročné veličiny.

Z matematiky je známe, že prevrátená 5 je 1/5 a naopak prevrátená 1/7 je 7. Ak teda odpor vodiča označíme písm. r, potom je vodivosť definovaná ako 1/ r. Vodivosť sa zvyčajne označuje písmenom g.

Elektrická vodivosť sa meria v (1/ohm) alebo siemens.

Príklad 8 Odpor vodiča je 20 ohmov. Určite jeho vodivosť.

Ak r= 20 Ohm, teda

Príklad 9 Vodivosť vodiča je 0,1 (1/ohm). Určte jeho odpor

Ak g \u003d 0,1 (1 / Ohm), potom r= 1 / 0,1 = 10 (ohm)

Špecifický elektrický odpor, alebo jednoducho rezistivita látky - 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 vodič a v závislosti od jeho materiálu, tvaru a veľkosti je elektrický odpor iba vlastnosťou látok.

Elektrický odpor homogénneho vodiča s merným odporom ρ, dĺžka l a prierezová plocha S možno vypočítať pomocou vzorca R = ρ ⋅ l S (\displaystyle R=(\frac (\rho \cdot l)(S)))(predpokladá sa, že plocha ani tvar prierezu sa pozdĺž vodiča nemení). Preto pre ρ, ρ = R ⋅ Sl. (\displaystyle \rho =(\frac (R\cdot S)(l)).)

Z posledného vzorca vyplýva: fyzikálny význam špecifického odporu látky spočíva v tom, že ide o odpor homogénneho vodiča vyrobeného z tejto látky jednotkovej dĺžky a s jednotkovou plochou prierezu.

Encyklopedický YouTube

• 1 / 5

  Jednotkou odporu v medzinárodnom systéme jednotiek (SI) je Ohm · . Zo vzťahu ρ = R ⋅ S l (\displaystyle \rho =(\frac (R\cdot S)(l))) z toho vyplýva, že jednotka merania merného odporu v sústave SI sa rovná takému mernému odporu látky, pri ktorej je z tejto látky vyrobený homogénny vodič dlhý 1 m s plochou prierezu 1 m², má odpor rovný 1 Ohm. V súlade s tým sa odpor ľubovoľnej látky, vyjadrený v jednotkách SI, číselne rovná odporu časti elektrického obvodu vyrobeného z tejto látky s dĺžkou 1 m a plochou prierezu 1 m².

  Táto technika tiež používa zastaranú mimosystémovú jednotku Ohm mm² / m, ktorá sa rovná 10 −6 z 1 Ohm m. Táto jednotka sa rovná takému špecifickému 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 akejkoľvek látky, vyjadrený v týchto jednotkách, číselne rovná odporu časti elektrického obvodu vyrobeného z tejto látky, dlhej 1 m a s plochou prierezu 1 mm².

  Zovšeobecnenie pojmu rezistivita

  Odpor možno určiť aj pre nehomogénny materiál, ktorého vlastnosti sa bod od bodu líšia. V tomto prípade nejde o konštantu, ale o skalárnu funkciu súradníc - koeficient týkajúci sa intenzity elektrického poľa E → (r →) (\displaystyle (\vec (E))((\vec (r)))) a prúdová hustota J → (r →) (\displaystyle (\vec (J))((\vec (r)))) v tomto bode r → (\displaystyle (\vec (r))). Tento vzťah vyjadruje Ohmov zákon v diferenciálnej forme:

  E → (r →) = ρ (r →) J → (r →) . (\displaystyle (\vec (E))((\vec (r)))=\rho ((\vec (r)))(\vec (J))((\vec (r))).)

  Tento vzorec platí pre nehomogénnu, ale izotropnú látku. Látka môže byť aj anizotropná (väčšina kryštálov, magnetizovaná plazma atď.), To znamená, že jej vlastnosti môžu závisieť od smeru. V tomto prípade je rezistivita druhoradý tenzor závislý od súradníc obsahujúci deväť komponentov. V anizotropnej látke nie sú vektory prúdovej hustoty a intenzity elektrického poľa v každom danom bode látky spoluriadené; vzťah medzi nimi je vyjadrený vzťahom

  E i (r →) = ∑ j = 1 3 ρ i j (r →) J j (r →) . (\displaystyle E_(i)((\vec (r)))=\sum _(j=1)^(3)\rho _(ij)((\vec (r)))J_(j)(( \vec (r))).)

  V anizotropnej, ale homogénnej hmote, tenzor ρ i j (\displaystyle \rho _(ij)) nezávisí od súradníc.

  Tenzor ρ i j (\displaystyle \rho _(ij)) symetrické, teda pre akékoľvek i (\displaystyle i) A j (\displaystyle j) vykonané ρ i j = ρ j i (\displaystyle \rho _(ij)=\rho _(ji)).

  Pokiaľ ide o akýkoľvek symetrický tenzor, pre ρ i j (\displaystyle \rho _(ij)) možno zvoliť ortogonálny systém karteziánskych súradníc, v ktorom je matica ρ i j (\displaystyle \rho _(ij)) sa stáva uhlopriečka, teda preberá podobu, v ktorej z deviatich zložiek ρ i j (\displaystyle \rho _(ij)) iba tri sa líšia od nuly: ρ 11 (\displaystyle \rho _(11)), ρ 22 (\displaystyle \rho _(22)) A ρ 33 (\displaystyle \rho _(33)). V tomto prípade označujúce ρ i i (\displaystyle \rho _(ii)) as , namiesto predchádzajúceho vzorca dostaneme jednoduchší

  E i = ρ i J i. (\displaystyle E_(i)=\rho _(i)J_(i).)

  množstvá ρ i (\displaystyle \rho _(i)) volal hlavné hodnoty odporový tenzor.

  Vzťah s vodivosťou

  V izotropných materiáloch vzťah medzi rezistivitou ρ (\displaystyle \rho ) a špecifická vodivosť σ (\displaystyle \sigma ) vyjadruje rovnosť

  ρ = 1 σ . (\displaystyle \rho =(\frac (1)(\sigma )).)

  V prípade anizotropných materiálov vzťah medzi zložkami tenzora odporu ρ i j (\displaystyle \rho _(ij)) a tenzor vodivosti je zložitejší. Ohmov zákon v diferenciálnej forme pre anizotropné materiály má skutočne tvar:

  J i (r →) = ∑ j = 1 3 σ i j (r →) E j (r →) . (\displaystyle J_(i)((\vec (r)))=\sum _(j=1)^(3)\sigma _(ij)((\vec (r)))E_(j)(( \vec (r))).)

  Z tejto rovnosti a vzťahu uvedeného skôr pre E i (r →) (\displaystyle E_(i)((\vec (r)))) z toho vyplýva, že tenzor odporu je inverznou hodnotou k tenzoru vodivosti. S ohľadom na to platí pre komponenty tenzora odporu toto:

  ρ 11 = 1 det (σ) [ σ 22 σ 33 − σ 23 σ 32 ] , (\displaystyle \rho _(11)=(\frac (1)(\det(\sigma)))[\sigma _( 22)\sigma _(33)-\sigma _(23)\sigma _(32)],) ρ 12 = 1 det (σ) [ σ 33 σ 12 − σ 13 σ 32 ] , (\displaystyle \rho _(12)=(\frac (1)(\det(\sigma)))[\sigma _( 33)\sigma _(12)-\sigma _(13)\sigma _(32)],)

  Kde det (σ) (\displaystyle \det(\sigma))- determinant matice zložený z tenzorových zložiek σ i j (\displaystyle \sigma _(ij)). Zostávajúce zložky tenzora odporu sa získajú z vyššie uvedených rovníc ako výsledok cyklickej permutácie indexov 1 , 2 A 3 .

  Elektrický odpor niektorých látok

  Kovové monokryštály

  V tabuľke sú uvedené hlavné hodnoty tenzora odporu monokryštálov pri teplote 20 °C.

  Crystal	ρ 1 \u003d ρ 2, 10 -8 Ohm m	ρ3, 10 -8 Ohm m
  Cín	9,9	14,3
  Bizmut	109	138
  kadmium	6,8	8,3
  Zinok	5,91	6,13

  Obsah:

  V elektrotechnike sú jedným z hlavných prvkov elektrických obvodov drôty. Ich úlohou je prechádzať elektrickým prúdom s minimálnymi stratami. Experimentálne sa už dlho zistilo, že na minimalizáciu strát energie sú drôty najlepšie vyrobené zo striebra. Práve tento kov poskytuje vlastnosti vodiča s minimálnym odporom v ohmoch. Ale keďže je tento ušľachtilý kov drahý, jeho využitie v priemysle je veľmi obmedzené.

  A hlavné kovy pre drôty sú hliník a meď. Žiaľ, odpor železa ako vodiča elektriny je príliš veľký na to, aby sa z neho dal vyrobiť dobrý drôt. Napriek nižším nákladom sa používa len ako ložisková základňa drôty elektrického vedenia.

  Takéto rôzne odpory

  Odpor sa meria v ohmoch. Ale pre drôty je táto hodnota veľmi malá. Ak sa pokúsite merať pomocou testera v režime merania odporu, bude ťažké získať správny výsledok. Navyše, bez ohľadu na to, aký drôt vezmeme, výsledok na prístrojovej doske sa bude len málo líšiť. To však neznamená, že v skutočnosti elektrický odpor týchto drôtov rovnako ovplyvní stratu elektriny. Aby ste to overili, je potrebné analyzovať vzorec, podľa ktorého sa vypočíta odpor:

  Tento vzorec používa množstvá ako:

  

  Ukazuje sa, že odpor určuje odpor. Existuje odpor vypočítaný vzorcom pomocou iného odporu. Tento špecifický elektrický odpor ρ (grécke písmeno ro) práve určuje výhodu konkrétneho kovu ako elektrického vodiča:

  

  Ak sa teda na výrobu rovnakých drôtov alebo vodičov špeciálnej konštrukcie použije meď, železo, striebro alebo akýkoľvek iný materiál, je to práve materiál, ktorý bude hrať hlavnú úlohu v jeho elektrických vlastnostiach.

  

  Ale v skutočnosti je situácia s odporom komplikovanejšia ako len výpočty pomocou vyššie uvedených vzorcov. Tieto vzorce nezohľadňujú teplotu a tvar priemeru vodiča. A so zvyšujúcou sa teplotou sa odpor medi, ako každého iného kovu, zvyšuje. Veľmi jasným príkladom by bola žiarovka. Testerom si môžete zmerať odpor jeho špirály. Potom meraním prúdu v obvode s touto lampou podľa Ohmovho zákona vypočítajte jej odpor v stave žeravenia. Výsledok bude oveľa väčší ako pri meraní odporu testerom.

  Podobne ani meď nedá predpokladanú účinnosť pri vysokom prúde, ak zanedbáme tvar prierezu vodiča. Kožný efekt, ktorý sa prejavuje priamo úmerne so zvyšovaním prúdu, spôsobuje, že vodiče s okrúhlym prierezom sú neúčinné, aj keď sa použije striebro alebo meď. Z tohto dôvodu môže byť odpor okrúhleho medeného drôtu pri vysokom prúde vyšší ako odpor plochého hliníkového drôtu.

  Navyše, aj keď sú ich prierezy rovnaké. Pri striedavom prúde sa prejavuje aj kožný efekt, ktorý sa zvyšuje so zvyšujúcou sa frekvenciou prúdu. Kožný efekt znamená, že prúd má tendenciu prúdiť bližšie k povrchu vodiča. Z tohto dôvodu je v niektorých prípadoch výhodnejšie použiť strieborný povlak drôtov. Aj mierny pokles povrchového odporu postriebreného medeného vodiča výrazne znižuje stratu signálu.

  Zovšeobecnenie pojmu rezistivita

  Rovnako ako v každom inom prípade, ktorý súvisí so zobrazením rozmerov, je odpor vyjadrený v podmienkach rôznych systémov Jednotky. SI (Medzinárodný systém jednotiek) používa ohm m, ale je prijateľné použiť aj ohm*kV mm/m (ide o nesystémovú jednotku odporu). Ale v skutočnom vodiči nie je hodnota odporu konštantná. Keďže všetky materiály sa vyznačujú určitou čistotou, ktorá sa môže bod od bodu líšiť, bolo potrebné vytvoriť vhodné znázornenie odolnosti v reálnom materiáli. Takýmto prejavom sa stal Ohmov zákon v diferenciálnej forme:

  

  Tento zákon sa s najväčšou pravdepodobnosťou nebude vzťahovať na výpočty domácností. Ale pri navrhovaní rôznych elektronických komponentov, napríklad odporov, kryštalických prvkov, sa určite používa. Pretože vám umožňuje vykonávať výpočty na základe daného bodu, pre ktorý existuje hustota prúdu a intenzita elektrického poľa. A zodpovedajúci odpor. Vzorec sa aplikuje na nehomogénne izotropné aj anizotropné látky (kryštály, výboj plynu a pod.).

  Ako sa získava čistá meď?

  Aby sa minimalizovali straty v drôtoch a žilách káblov vyrobených z medi, musí byť obzvlášť čistá. To sa dosahuje špeciálnym technologických procesov:

  • na základe elektrónového lúča, ako aj zónového tavenia;
  • opakované čistenie elektrolýzou.