Prevodník dĺžky a vzdialenosti Prevodník hmotnosti Hromadné Prevodník objemu potravín a potravín Prevodník objemu Prevodník objemu a recepty na varenie Prevodník teploty Konvertor tlaku, stresu, Youngovho modulu Konvertor energie a práce Konvertor výkonu Konvertor sily Konvertor času Konvertor času lineárna rýchlosť Plochý uhlový prevodník tepelnej účinnosti a palivovej účinnosti Prevodník čísel na rôzne systémy kalkul Prevodník merných jednotiek množstva informácií Výmenné kurzy Veľkosti dámskeho oblečenia a obuvi Veľkosti pánske oblečenie Menič uhlovej rýchlosti a rýchlosti otáčania Menič zrýchlenia Menič uhlového zrýchlenia Menič hustoty Menič špecifického objemu Menič momentu zotrvačnosti Menič krútiaceho momentu Menič krútiaceho momentu Menič tepelnej rozťažnosti Menič tepelného odporu Menič tepelnej vodivosti Konvertor merného tepla Konvertor tepla Konvertor tepla Konvertor tepla Vystavenie a sálavý výkon Prevodový koeficient Konvertor Objemový prietok Konvertor hmotnostného toku Konvertor molárneho toku Konvertor hmotnostného toku hustoty Konvertor molárnej koncentrácie Konvertor hmotnostnej koncentrácie v roztoku Konvertor dynamickej dynamiky (absolútny) Konvertor viskozity Kinematický konvertor viskozity povrchové napätie Konvertor paropriepustnosti Prevodník priepustnosti pre pary a rýchlosti prenosu pár Konvertor úrovne zvuku Konvertor citlivosti mikrofónu Konvertor hladiny akustického tlaku (SPL) Konvertor hladiny akustického tlaku s voliteľným referenčným tlakom Konvertor jasu Konvertor svetelnej intenzity Konvertor osvetlenia počítačová grafika Prevodník frekvencie a vlnovej dĺžky Dioptrický výkon a ohnisková vzdialenosť Výkon dioptrií a zväčšenie šošovky (×) Konvertor nabíjačka Lineárne hustota hustoty prevodníka Hustota Hustota Hustota náboja Objem Hustota náboja Hustota prevodníka Prevodník Prevodník Lineárny prúd Hustota Prevodník Hustota Hustota Prevodník Prevodník elektrického poľa Prevodník Prevodník Prevodník Polovník Prevodník Prevodník Pätky Prevodník Prevodník Prevodník Prevodník Úrovne prevodníka v dBm (dBm alebo dBmW), dBV (dBV), wattoch atď. Jednotky Magnetomotorický menič sily Konvertor sily magnetického poľa Konvertor magnetického toku Konvertor magnetickej indukcie Vyžarovanie. Konvertor rádioaktivity absorbovaného dávkového príkonu ionizujúceho žiarenia. Rádioaktívny rozpadový konvertor žiarenie. Prevodník dávky expozície Žiarenie. Prevodník absorbovanej dávky Prevodník desiatkovej predpony Prenos údajov Typografia a zobrazovanie Prevodník jednotiek Drevo Objem Prevodník jednotiek Výpočet molárnej hmotnosti 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 abohm centimeter stat na centimeter kruhový mil ohm na stopu ohm štvorcový. milimeter na meter

Viac o elektrickom odpore

Všeobecné informácie

Len čo elektrina opustila laboratóriá vedcov a začala sa široko zavádzať do praxe Každodenný život, vyvstala otázka hľadania materiálov, ktoré majú určité, niekedy úplne opačné vlastnosti, pokiaľ ide o tok elektrického prúdu cez ne.

Napríklad pri prestupe elektrická energia na veľkú vzdialenosť bol materiál drôtu potrebný na minimalizáciu strát spôsobených zahrievaním Joule v kombinácii s nízkou hmotnosťou. Príkladom toho je známy vedenia vysokého napätia elektrické vedenie z hliníkových drôtov 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 na testovanie vlastností materiálov vhodných pre úlohu vlákien, vytvoril lampu s platinovou špirálou. Edisonove lampy, hoci mali dlhú životnosť, neboli praktické kvôli vysokým nákladom na zdrojový materiál.

Následná práca ruského vynálezcu Lodygina, ktorý navrhol použiť relatívne lacný žiaruvzdorný volfrám a molybdén s vyššou rezistivitou ako materiály závitov, zistil praktické využitie. Okrem toho Lodygin navrhol odčerpať vzduch zo žiaroviek a nahradiť ho inertnými alebo vzácnymi plynmi, čo viedlo k vytvoreniu moderných žiaroviek. Priekopníkom masovej 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, pretože zvedavá ľudská myseľ je natoľko vynaliezavá, že niekedy na vyriešenie určitého technického problému potrebuje materiály s doteraz nevídanými vlastnosťami alebo s neskutočnými kombináciami týchto vlastností. Príroda už nedrží krok s našimi chúťkami a vedci z celého sveta sa pripojili k pretekom vo vytváraní materiálov, ktoré nemajú prirodzené analógy.

Jednou z najdôležitejších vlastností prírodných aj syntetických materiálov je elektrický odpor. Príklad elektrického spotrebiča, v ktorom čistej forme Táto vlastnosť sa využíva, poistka môže slúžiť na ochranu našich elektrických a elektronických zariadení pred účinkami prúdu prekračujúceho prípustné hodnoty.

Zároveň je potrebné poznamenať, že práve podomácky vyrobené náhrady za štandardné poistky vyrobené bez znalosti rezistivity materiálu niekedy spôsobujú nielen vyhorenie rôznych prvkov elektrických obvodov, ale aj požiare v domoch a vznietenie. elektroinštalácie v autách.

To isté platí pre výmenu poistiek v energetických sieťach, keď sa namiesto poistky s menšou menovitou hodnotou inštaluje poistka s vyšším prevádzkovým prúdom. To vedie k prehriatiu elektrického vedenia a v dôsledku toho aj k vzniku požiarov so smutnými následkami. To platí najmä pre rámové domy.

Historický odkaz

Koncept elektrického odporu sa objavil vďaka prácam slávneho nemeckého fyzika Georga Ohma, ktorý teoreticky zdôvodnil a v priebehu mnohých experimentov dokázal vzťah medzi prúdovou silou, elektromotorickou silou batérie a odporom všetkých častí batérie. obvod, čím objavil zákon o elementárnom elektrickom obvode, potom po ňom pomenovaný. Ohm skúmal závislosť veľkosti pretekajúceho prúdu od veľkosti použitého napätia, od dĺžky a tvaru materiálu vodiča a tiež od druhu materiálu použitého ako vodivé médium.

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.

Pri skúmaní závislosti toku elektrického prúdu od typu materiálov Ohm zistil, že každý vodivý materiál, ktorý má k dispozícii, má nejakú inherentnú charakteristiku odporu voči toku prúdu.

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

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 len tak odpor- zásadný fyzická charakteristika vodivý materiál, ktorý charakterizuje schopnosť látky brániť prechodu elektrického prúdu. Označuje sa gréckym písmenom ρ (vyslovuje sa rho) a vypočíta sa z empirického vzorca na výpočet odporu získaného Georgom Ohmom.

alebo odtiaľto

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

Jednotka elektrického odporu v medzinárodnom systéme jednotiek SI je vyjadrená v ohmoch.

Ide o odpor vodiča s dĺžkou 1 m a plochou prierezu 1 m² / hodnota 1 ohm.

V elektrotechnike je pre pohodlie výpočtov zvyčajné používať derivát elektrického odporu vyjadrený v Ohm mm² / m. Hodnoty odporu pre najbežnejšie kovy a ich zliatiny nájdete v príslušných referenčných knihách.

Tabuľky 1 a 2 ukazujú hodnoty odporu rôznych najbežnejších materiálov.

Tabuľka 1. Odolnosť niektorých kovov

Tabuľka 2. Odolnosť bežných zliatin

Špecifický elektrický odpor rôznych médií. Fyzika javov

Merné elektrické odpory kovov a ich zliatin, polovodičov a dielektrík

Dnes, vyzbrojení vedomosťami, sme schopní vopred vypočítať elektrický odpor akéhokoľvek materiálu, prírodného aj syntetizovaného, ​​na základe jeho chemické zloženie a predpokladanej fyzickej kondícii.

Tieto poznatky nám pomáhajú lepšie využívať možnosti materiálov, niekedy dosť exotických a jedinečných.

Vzhľadom na prevládajúce predstavy, z pohľadu fyziky pevné telesá delí sa na kryštalické, polykryštalické a amorfné látky.

Najjednoduchší spôsob z hľadiska technického výpočtu merného odporu alebo jeho merania je prípad amorfných látok. Nemajú výraznú kryštalickú štruktúru (hoci môžu mať mikroskopické inklúzie takýchto látok), sú relatívne homogénne v chemickom zložení a vykazujú vlastnosti charakteristické pre daný materiál.

Pre polykryštalické látky tvorené súborom relatívne malých kryštálov rovnakého chemického zloženia sa správanie vlastností príliš nelíši od správania amorfných látok, keďže elektrický odpor je zvyčajne definovaný ako integrálna agregovaná vlastnosť danej vzorky materiálu.

Situácia je komplikovanejšia pri kryštalických látkach, najmä pri monokryštáloch, ktoré majú rôzny elektrický odpor a iné elektrické charakteristiky vzhľadom na osi symetrie svojich kryštálov. Táto vlastnosť sa nazýva kryštálová anizotropia a je široko používaná v technológii, najmä v rádiových inžinierskych obvodoch kremenných oscilátorov, kde je frekvenčná stabilita určená presne generovaním frekvencií vlastných pre daný kremenný kryštál.

Každý z nás, ako vlastník počítača, tabletu, mobilný telefón alebo smartfón, vrátane majiteľov náramkových elektronických hodiniek až po iWatch, je zároveň vlastníkom kremenného kryštálu. Na základe toho možno posúdiť rozsah použitia kremenných rezonátorov v elektronike, ktorý sa odhaduje na desiatky miliárd.

Okrem iného rezistivita mnohých materiálov, najmä polovodičov, závisí od teploty, preto sa referenčné údaje zvyčajne uvádzajú s teplotou merania, zvyčajne 20 °C.

Jedinečné vlastnosti platiny, ktorá má stálu a dobre prebádanú závislosť elektrického merného odporu na teplote, ako aj možnosť získavania vysoko čistého kovu, slúžili ako predpoklad pre vytvorenie senzorov na jej báze v širokom rozsahu teplôt. .

Pre roztieranie kovov referenčné hodnotyšpecifická odolnosť je spôsobená metódami výroby vzoriek a chemickou čistotou kovu tejto vzorky.

Pre zliatiny je širší rozsah referenčných hodnôt rezistivity spôsobený metódami prípravy vzorky a variabilitou zloženia zliatiny.

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 rozkladajú na ióny: katióny H+ a anióny OH–. Keď sa na elektródy ponorené vo vode za normálnych podmienok privedie vonkajšie napätie, v dôsledku pohybu vyššie uvedených iónov vzniká prúd. Ako sa ukázalo, vo vode vznikajú celé asociácie molekúl – zhluky, niekedy kombinované s H+ katiónmi alebo OH– aniónmi. Preto k prenosu iónov klastrami pod vplyvom elektrického napätia dochádza nasledovne: prijatím iónu v smere aplikovaného elektrického poľa na jednej strane klaster "vypadne" podobný ión na druhej strane. Prítomnosť zhlukov vo vode dokonale vysvetľuje vedecký fakt, že pri teplote okolo 4 °C má voda najväčšiu hustotu. Väčšina z molekuly vody sú v dôsledku pôsobenia vodíka a kovalentných väzieb v zhlukoch, prakticky v kvázikryštalickom stave; tepelná disociácia je minimálna a tvorba ľadových kryštálikov, ktorá má viac nízka hustota(ľad pláva vo vode) ešte nezačala.

Vo všeobecnosti rezistivita kvapalín vykazuje silnejšiu závislosť od teploty, 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 rozpustených látok. Znalosť a meranie rezistivity takýchto riešení má tiež veľký praktický význam.

Pre vodné roztoky soli, kyseliny a zásady, koncentrácia rozpustenej látky hrá 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 odporu rôznych látok rozpustených vo vode pri teplote 18 °C

Údaje v tabuľkách sú prevzaté z Brief Physical and Technical Reference, Volume 1, - M .: 1960

Odpor izolantov

Celá trieda rôzne látky s relatívne vysokým odporom. Bez ohľadu na ich stav agregácie, či už pevné, kvapalné alebo plynné, takéto látky sa nazývajú izolanty. Takéto materiály sa používajú na izoláciu jednotlivých častí elektrických obvodov od seba.

Príkladom pevných izolátorov je známa flexibilná elektrická páska, vďaka ktorej obnovujeme izoláciu pri spájaní rôznych vodičov. Mnohí poznajú porcelánové izolátory na zavesenie nadzemných elektrických vedení, textolitové dosky s elektronickými súčiastkami, ktoré sú súčasťou väčšiny elektronických výrobkov, keramiku, sklo a mnoho ďalších materiálov. Moderné pevné izolačné materiály na báze plastov a elastomérov umožňujú bezpečné používanie elektrického prúdu rôzne napätia v širokej škále zariadení a zariadení.

Okrem pevných izolátorov sa v elektrotechnike široko používajú kvapalné izolátory s vysokým odporom. V výkonových transformátoroch elektrických sietí tekutý transformátorový olej zabraňuje poruchám medzi závitmi v dôsledku samoindukcie EMF a spoľahlivo izoluje závity vinutia. V olejových ističoch sa olej používa na hasenie elektrického oblúka, ktorý vzniká pri spínaní zdrojov prúdu. Kondenzátorový olej sa používa na vytvorenie kompaktných kondenzátorov s vysokým elektrickým výkonom; okrem týchto olejov sa ako tekuté izolanty používajú prírodné oleje. Ricínový olej a syntetické oleje.

Za normálnych atmosferický tlak všetky plyny a ich zmesi sú z hľadiska elektrotechniky výbornými izolantmi, ale vzácne plyny (xenón, argón, neón, kryptón) majú vďaka svojej inertnosti vyšší merný odpor, ktorý je v niektorých oblastiach techniky široko používaný.

Najbežnejším izolantom je však vzduch, pozostávajúci hlavne z molekulárneho dusíka (75 % hm.), molekulárneho kyslíka (23,15 % hm.), argónu (1,3 % hm.), oxid uhličitý, vodík, voda a niektoré prímesi rôznych vzácnych plynov. Izoluje tok prúdu v bežných domácich vypínačoch osvetlenia, reléových prúdových vypínačoch, magnetických štartéroch a mechanických ističoch. 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.

Špecifický elektrický odpor rôznych pôd

Jedným z najdôležitejších spôsobov ochrany osoby pred škodlivými účinkami elektrického prúdu v prípade nehôd v elektrických inštaláciách je ochranné uzemnenie.

Ide o zámerné pripojenie elektrického krytu alebo krytu k ochrannému uzemňovaciemu zariadeniu. Zvyčajne sa uzemnenie vykonáva vo forme oceľových alebo medených pásov, rúr, tyčí alebo uholníkov zakopaných v zemi do hĺbky viac ako 2,5 metra, ktoré v prípade nehody zabezpečia tok prúdu pozdĺž obvodu. zariadenie - puzdro alebo puzdro - uzemnenie - neutrálny vodič zdroja striedavého prúdu. Odpor tohto obvodu by nemal byť väčší ako 4 ohmy. V tomto prípade sa napätie na tele núdzového zariadenia zníži na hodnoty, ktoré sú pre ľudí bezpečné, a automatické zariadenia na ochranu elektrického obvodu tak či onak vypnú núdzové zariadenie.

Pri výpočte prvkov ochranného uzemnenia zohráva významnú úlohu znalosť rezistivity pôd, ktorá sa môže meniť v širokom rozsahu.

V súlade s údajmi referenčných tabuliek sa vyberie plocha uzemňovacieho zariadenia, z nej sa vypočíta počet uzemňovacích prvkov a skutočný dizajn celého zariadenia. Spojenie konštrukčných prvkov ochranného uzemňovacieho zariadenia sa vykonáva zváraním.

Elektrotomografia

Elektrický prieskum študuje blízkopovrchové geologické prostredie, využíva sa na vyhľadávanie rudných a nekovových nerastov a iných objektov na základe štúdia rôznych umelých elektrických a elektromagnetických polí. Špeciálnym prípadom elektrického prieskumu je elektrická odporová tomografia – metóda určovania 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 sa prijaté údaje spracujú a interpretujú pomocou moderných metód počítačového spracovania, ktoré umožňujú vizualizáciu informácií vo forme dvojrozmerných a trojrozmerných obrázkov.

Byť veľmi presná metóda vyhľadávanie, elektrotomografia poskytuje neoceniteľnú pomoc geológom, archeológom a paleozoológom.

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

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

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

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

Definície odporu v praxi

Niekedy na riešenie praktické úlohy môžeme byť postavení pred úlohu určiť zloženie látky, napríklad drôtu na rezačku penového polystyrénu. Máme dve cievky drôtu vhodného priemeru z rôznych pre nás neznámych materiálov. Na vyriešenie problému je potrebné nájsť ich elektrický odpor a potom určiť materiál drôtu pomocou rozdielu medzi zistenými hodnotami alebo pomocou referenčnej tabuľky.

Odmeriame zvinovacím metrom a z každej vzorky odstrihneme 2 metre drôtu. Určme priemery drôtov d₁ a d₂ pomocou mikrometra. Zapnutím multimetra na dolnú hranicu merania odporu zmeriame odpor vzorky R₁. Postup zopakujeme pre ďalšiu vzorku a zmeriame aj jej odpor R₂.

Berieme do úvahy, 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.

ρ 1 \u003d 0,12 ohm mm 2 / m

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

ρ 2 \u003d 1,2 ohm mm 2 / m

Z porovnania hodnôt ρ₁ a ρ₂ s referenčnými údajmi z vyššie uvedenej tabuľky 2 sme dospeli k záveru, že materiál prvej vzorky je oceľ a druhá vzorka 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.

Meď je jedným z najbežnejších materiálov drôtu. Jeho elektrický odpor je najnižší z cenovo dostupných kovov. Menej je len v drahých kovoch (striebro a zlato) a závisí od rôznych faktorov.

Čo je elektrický prúd

Na rôznych póloch batérie alebo iného zdroja prúdu sú opačne pomenované nosiče elektrického náboja. Ak sú pripojené k vodiču, nosiče náboja sa začnú pohybovať z jedného pólu zdroja napätia na druhý. Týmito nosičmi v kvapalinách sú ióny a v kovoch sú to voľné elektróny.

Definícia. Elektrický prúd je riadený pohyb nabitých častíc.

Odpor

Elektrický odpor je veličina, ktorá určuje elektrický odpor vzorky referenčného materiálu. Na označenie tejto hodnoty sa používa grécke písmeno „r“. Vzorec na výpočet:

p=(R*S)/ l.

Táto hodnota sa meria v Ohm*m. Môžete ho nájsť v referenčných knihách, v tabuľkách odporu alebo na internete.

Voľné elektróny sa pohybujú cez kov vo vnútri kryštálovej mriežky. Odolnosť voči tomuto pohybu a odpor vodiča ovplyvňujú tri faktory:

• Materiál. Rôzne kovy majú rôznu atómovú hustotu a počet voľných elektrónov;
• nečistoty. V čistých kovoch je kryštálová mriežka usporiadanejšia, takže odpor je nižší ako v zliatinách;
• Teplota. Atómy nesedia na svojich miestach, ale kmitajú. Čím vyššia je teplota, tým väčšia je amplitúda kmitov, ktoré rušia pohyb elektrónov, a tým väčší odpor.

Na nasledujúcom obrázku môžete vidieť tabuľku rezistivity kovov.

zaujímavé. Existujú zliatiny, ktorých elektrický odpor pri zahrievaní klesá alebo sa nemení.

Vodivosť a elektrický odpor

Keďže rozmery káblov sú merané v metroch (dĺžka) a mm² (sekcia), elektrický odpor má rozmer Ohm mm² / m. Pri znalosti rozmerov kábla sa jeho odpor vypočíta podľa vzorca:

R=(p* l)/S.

Okrem elektrického odporu niektoré vzorce používajú pojem "vodivosť". Toto je recipročný odpor. Označuje sa „g“ a vypočíta sa podľa vzorca:

Vodivosť kvapalín

Vodivosť kvapalín je iná ako vodivosť kovov. Nosičmi náboja v nich sú ióny. Ich počet a elektrická vodivosť sa pri zahrievaní zvyšuje, takže výkon elektródového kotla sa niekoľkokrát zvyšuje pri zahrievaní z 20 na 100 stupňov.

zaujímavé. Destilovaná voda je izolant. Vodivosť mu dodávajú rozpustené nečistoty.

Elektrický odpor vodičov

Najbežnejšími materiálmi drôtov sú meď a hliník. Odolnosť hliníka je vyššia, ale je lacnejšia ako meď. Špecifický odpor medi je nižší, takže veľkosť drôtu môže byť zvolená menšia. Navyše je pevnejší a z tohto kovu sú vyrobené ohybné lankové drôty.

Nasledujúca tabuľka ukazuje elektrický odpor kovov pri 20 stupňoch. Aby sme to mohli určiť pri iných teplotách, musí sa hodnota z tabuľky vynásobiť korekčným faktorom, ktorý je pre každý kov iný. Tento koeficient môžete zistiť z príslušných referenčných kníh alebo pomocou online kalkulačky.

Výber sekcie kábla

Keďže drôt má odpor, pri prechode elektrického prúdu sa vytvára teplo a dochádza k poklesu napätia. Pri výbere veľkostí káblov treba brať do úvahy oba tieto faktory.

Výber podľa prípustného ohrevu

Keď prúd preteká drôtom, uvoľňuje sa energia. Jeho množstvo možno vypočítať podľa vzorca elektrickej energie:

V medenom drôte s prierezom 2,5 mm² a dĺžkou 10 metrov R=10*0,0074=0,074Ohm. Pri prúde 30A, P \u003d 30² * 0,074 \u003d 66W.

Tento výkon ohrieva vodič a samotný kábel. Teplota, na ktorú sa ohrieva, závisí od podmienok kladenia, počtu žíl v kábli a ďalších faktorov a prípustná teplota závisí od izolačného materiálu. Meď má vyššiu vodivosť, takže výkon a požadovaný prierez sú menšie. Určuje sa pomocou špeciálnych tabuliek alebo pomocou online kalkulačky.

Prípustné straty napätia

Okrem vykurovania, keď elektrický prúd prechádza drôtmi, napätie v blízkosti záťaže klesá. Túto hodnotu možno vypočítať pomocou Ohmovho zákona:

Odkaz. Podľa noriem PUE by to nemalo byť viac ako 5% alebo v sieti 220 V - nie viac ako 11 V.

Preto čím dlhší je kábel, tým väčší by mal byť jeho prierez. Môžete to určiť z tabuliek alebo pomocou online kalkulačky. Na rozdiel od výberu úseku podľa prípustného ohrevu, straty napätia nezávisia od podmienok tesnenia a izolačného materiálu.

V sieti 220 V sa napätie dodáva cez dva vodiče: fázový a nulový, takže výpočet sa robí pre dvojnásobnú dĺžku kábla. V kábli z predchádzajúceho príkladu to bude U=I*R=30A*2*0,074Ω=4,44V. To nie je veľa, ale s dĺžkou 25 metrov sa ukáže 11,1 V - maximálna povolená hodnota, budete musieť zväčšiť prierez.

Elektrický odpor iných kovov

Okrem medi a hliníka sa v elektrotechnike používajú aj ďalšie kovy a zliatiny:

• Železo. Špecifický odpor ocele je vyšší, ale je pevnejší ako meď a hliník. Oceľové vodiče sú vpletené do káblov určených na kladenie vzduchom. Odpor železa je príliš vysoký na prenos elektriny, preto sa pri výpočte prierezu jadrá nezohľadňujú. Okrem toho je žiaruvzdornejší a vyrábajú sa z neho vodiče na pripojenie ohrievačov vo vysokovýkonných elektrických peciach;
• Nichróm (zliatina niklu a chrómu) a Fechral (železo, chróm a hliník). Majú nízku vodivosť a žiaruvzdornosť. Z týchto zliatin sú vyrobené drôtové odpory a ohrievače;
• Volfrám. Jeho elektrický odpor je vysoký, ale ide o žiaruvzdorný kov (3422 °C). Používa sa na výrobu vlákien v elektrických lampách a elektród na zváranie argónovým oblúkom;
• Konštantán a manganín (meď, nikel a mangán). Odpor týchto vodičov sa pri zmenách teploty nemení. Používajú sa v reklamačných zariadeniach na výrobu odporov;
• Drahé kovy - zlato a striebro. Majú najvyššiu vodivosť, ale kvôli skvelá cena ich použitie je obmedzené.

Indukčná reaktancia

Vzorce na výpočet vodivosti drôtov sú platné iba v jednosmernej sieti alebo v priamych vodičoch pri nízkej frekvencii. V cievkach a vo vysokofrekvenčných sieťach sa indukčný odpor javí mnohonásobne vyšší ako zvyčajne. Okrem toho sa vysokofrekvenčný prúd šíri iba po povrchu drôtu. Preto sa niekedy poťahuje tenkou vrstvou striebra alebo sa používa drôtik.

Pojem "odpor" sa vzťahuje na parameter, ktorý má meď alebo akýkoľvek iný kov, a je v literatúre celkom bežný. Stojí za to pochopiť, čo sa tým myslí.

Jeden z typov medených káblov

Všeobecné informácie o elektrickom odpore

Najprv zvážte koncept elektrického odporu. Ako viete, pri pôsobení elektrického prúdu na vodič (a meď je jedným z najlepších vodivých kovov) niektoré elektróny v ňom opustia svoje miesto v kryštálovej mriežke a ponáhľajú sa smerom k kladnému pólu vodiča. Nie všetky elektróny však opustia kryštálovú mriežku, časť z nich v nej zostane a pokračuje v tvorbe rotačný pohyb okolo jadra atómu. Práve tieto elektróny, ako aj atómy nachádzajúce sa v uzloch kryštálovej mriežky vytvárajú elektrický odpor, ktorý bráni pohybu uvoľnených častíc.

Tento proces, ktorý sme stručne načrtli, je typický pre akýkoľvek kov vrátane medi. Je prirodzené, že rôzne kovy, z ktorých každý má špeciálny tvar a veľkosť kryštálovej mriežky, odolávajú pohybu elektrického prúdu cez ne rôznymi spôsobmi. Práve tieto rozdiely charakterizujú špecifický odpor - indikátor, ktorý je individuálny pre každý kov.

Použitie medi v elektrických a elektronických systémoch

Aby sme pochopili dôvod popularity medi ako materiálu na výrobu elektrických a elektronické systémy, stačí sa pozrieť do tabuľky na hodnotu jeho rezistivity. Pre meď je tento parameter 0,0175 Ohm * mm2 / meter. V tomto ohľade je meď na druhom mieste za striebrom.

Práve nízky merný odpor, meraný pri teplote 20 stupňov Celzia, je hlavným dôvodom, prečo sa dnes bez medi nezaobíde takmer žiadne elektronické a elektrické zariadenie. Meď je hlavným materiálom na výrobu vodičov a káblov, dosiek plošných spojov, elektromotorov a častí výkonových transformátorov.

Nízky merný odpor, ktorý je charakteristický pre meď, umožňuje jej použitie na výrobu elektrických zariadení s vysokými vlastnosťami úspory energie. Okrem toho teplota medených vodičov stúpa len veľmi málo, keď nimi prechádza elektrický prúd.

Čo ovplyvňuje hodnotu odporu?

Je dôležité vedieť, že existuje závislosť hodnoty odporu od chemickej čistoty kovu. Keď meď obsahuje čo i len malé množstvo hliníka (0,02 %), hodnota tohto parametra sa môže výrazne zvýšiť (až o 10 %).

Tento koeficient je ovplyvnený aj teplotou vodiča. Vysvetľuje to skutočnosť, že so zvyšujúcou sa teplotou sa zvyšujú vibrácie atómov kovu v uzloch jeho kryštálovej mriežky, čo vedie k tomu, že koeficient odporu sa zvyšuje.

Preto je vo všetkých referenčných tabuľkách hodnota tohto parametra uvedená s prihliadnutím na teplotu 20 stupňov.

Ako vypočítať celkový odpor vodiča?

Vedieť, čomu sa rovná merný odpor, je dôležité pre vedenie predbežné výpočty parametre elektrického zariadenia pri jeho projektovaní. V takýchto prípadoch určite celkový odpor vodiče navrhovaného zariadenia, ktoré majú určitú veľkosť a tvar. Po pohľade na hodnotu odporu vodiča podľa referenčnej tabuľky, po určení jeho rozmerov a plochy prierezu je možné vypočítať hodnotu jeho celkového odporu pomocou vzorca:

Tento vzorec používa nasledujúci zápis:

• R je celkový odpor vodiča, ktorý sa musí určiť;
• p je špecifický odpor kovu, z ktorého je vyrobený vodič (určený podľa tabuľky);
• l je dĺžka vodiča;
• S je plocha jeho prierezu.

Pojem elektrického odporu a vodivosti

Každé teleso, ktorým preteká elektrický prúd, má voči nemu určitý odpor. Vlastnosť materiálu vodiča brániť prechodu elektrického prúdu cez neho sa nazýva elektrický odpor.

Elektronická teória týmto spôsobom vysvetľuje podstatu elektrického odporu kovových vodičov. Pri pohybe po vodiči sa voľné elektróny na svojej ceste nespočetnekrát stretávajú s atómami a inými elektrónmi a pri interakcii s nimi nevyhnutne strácajú časť svojej energie. Elektróny majú akoby odpor voči svojmu pohybu. Rôzne kovové vodiče s rôznou atómovou štruktúrou majú rôznu odolnosť voči elektrickému prúdu.

Presne to isté vysvetľuje odpor kvapalných vodičov a plynov voči prechodu elektrického prúdu. Netreba však zabúdať, že v týchto látkach nie elektróny, ale nabité častice molekúl pri svojom pohybe narážajú na odpor.

Odpor je označený latinskými písmenami R alebo r.

Ohm sa považuje za jednotku elektrického odporu.

Ohm je odpor ortuťového stĺpca vysokého 106,3 cm s prierezom 1 mm2 pri teplote 0 °C.

Ak je napríklad elektrický odpor vodiča 4 ohmy, potom sa zapíše takto: R = 4 ohmy alebo r = 4 ohmy.

Na meranie odporu veľkej hodnoty sa používa jednotka nazývaná megohm.

Jeden meg sa rovná miliónu ohmov.

Čím väčší je odpor vodiča, tým horšie vedie elektrický prúd, a naopak, čím je odpor vodiča menší, tým ľahšie elektrický prúd týmto vodičom prechádza.

Preto na charakterizáciu vodiča (z hľadiska prechodu elektrického prúdu cez neho) možno zvážiť nielen jeho odpor, ale aj prevrátenú hodnotu odporu a nazýva sa vodivosť.

elektrická vodivosť Schopnosť materiálu prechádzať cez seba elektrický prúd sa nazýva.

Pretože vodivosť je prevrátená hodnota odporu, vyjadruje sa ako 1 / R, vodivosť sa označuje latinské písmeno g.

Vplyv materiálu vodiča, jeho rozmerov a teploty okolia na hodnotu elektrického odporu

Odolnosť rôznych vodičov závisí od materiálu, z ktorého sú vyrobené. Na charakterizáciu elektrického odporu rôznych materiálov bol zavedený koncept takzvaného odporu.

Odpor je odpor vodiča s dĺžkou 1 m a plochou prierezu 1 mm2. Odpor sa označuje gréckym písmenom p. Každý materiál, z ktorého je vodič vyrobený, má svoj vlastný odpor.

Napríklad rezistivita medi je 0,017, to znamená, že medený vodič s dĺžkou 1 m a prierezom 1 mm2 má odpor 0,017 ohmov. Rezistivita hliníka je 0,03, merný odpor železa je 0,12, merný odpor konštantánu je 0,48, merný odpor nichrómu je 1-1,1.

Odpor vodiča je priamo úmerný jeho dĺžke, to znamená, že čím dlhší je vodič, tým väčší je jeho elektrický odpor.

Odpor vodiča je nepriamo úmerný jeho prierezovej ploche, to znamená, že čím je vodič hrubší, tým je jeho odpor nižší, a naopak, čím je vodič tenší, tým väčší je jeho odpor.

Aby ste lepšie pochopili tento vzťah, predstavte si dva páry komunikujúcich ciev, pričom jeden pár ciev má tenkú spojovaciu rúrku a druhý má hrubú. Je jasné, že keď je jedna z nádob (každý pár) naplnená vodou, jej prechod do inej nádoby cez hrubú rúru nastane oveľa rýchlejšie ako cez tenkú, t.j. hrubá rúra bude klásť menší odpor prietoku vody. voda. Rovnako tak je pre elektrický prúd ľahšie prejsť hrubým vodičom ako tenkým, to znamená, že prvý mu kladie menší odpor ako druhý.

Elektrický odpor vodič sa rovná odporu materiálu, z ktorého je tento vodič vyrobený, vynásobenej dĺžkou vodiča a delenej plochou prierezu vodiča:

R = Rl/S,

Kde - R - odpor vodiča, ohm, l - dĺžka vodiča vm, S - prierez vodiča, mm 2.

Plocha prierezu okrúhleho vodiča vypočítané podľa vzorca:

S = π d 2 / 4

Kde π - konštantná hodnota rovná 3,14; d je priemer vodiča.

A tak je určená dĺžka vodiča:

l = S R / p ,

Tento vzorec umožňuje určiť dĺžku vodiča, jeho prierez a odpor, ak sú známe ďalšie veličiny zahrnuté vo vzorci.

Ak je potrebné určiť plochu prierezu vodiča, vzorec sa zredukuje na nasledujúci tvar:

S = Rl/R

Transformáciou rovnakého vzorca a riešením rovnosti vzhľadom na p nájdeme merný odpor vodiča:

R = RS/1

Posledný vzorec sa musí použiť v prípadoch, keď sú známy odpor a rozmery vodiča a jeho materiál je neznámy a navyše je ťažké určiť podľa vzhľadu. Na to je potrebné určiť odpor vodiča a pomocou tabuľky nájsť materiál, ktorý má takýto odpor.

Ďalším dôvodom, ktorý ovplyvňuje odpor vodičov, je teplota.

Zistilo sa, že so zvyšujúcou sa teplotou sa odpor kovových vodičov zvyšuje a so znižovaním klesá. Toto zvýšenie alebo zníženie odporu pre čisté kovové vodiče je takmer rovnaké a v priemere je 0,4% na 1 °C. Odpor kvapalných vodičov a uhlia klesá so zvyšujúcou sa teplotou.

Elektrónová teória štruktúry hmoty dáva nasledujúce vysvetlenie nárastu odporu kovových vodičov so zvyšujúcou sa teplotou. Pri zahrievaní vodič dostáva tepelnú energiu, ktorá sa nevyhnutne prenáša na všetky atómy látky, v dôsledku čoho sa zvyšuje intenzita ich pohybu. Zvýšený pohyb atómov vytvára väčší odpor voči usmernenému pohybu voľných elektrónov, preto sa odpor vodiča zvyšuje. Keď teplota klesá, existujú Lepšie podmienky pre usmernený pohyb elektrónov a odpor vodiča klesá. To vysvetľuje zaujímavý jav - supravodivosť kovov.

Supravodivosť t.j. zníženie odolnosti kovov na nulu, nastáva pri obrovskej negatívnej teplote - 273 ° C, nazývanej absolútna nula. Zdá sa, že pri teplote absolútnej nuly kovové atómy zamrznú na mieste bez toho, aby vôbec bránili pohybu elektrónov.