Какво е електрическо съпротивление?

Физиката е пълна с концепции, които е трудно да си представим. Ярък пример за това е темата за електричеството. Почти всички явления и термини, които се срещат там, са трудни за разбиране или представяне.

Какво е електрическо съпротивление? Откъде идва? Защо се случва стреса? И защо токът има власт? Има безкраен брой въпроси. Необходимо е да се разбере всичко в ред. И би било добре да започнем с съпротива.

Какво се случва в проводник, когато през него тече ток?

Има ситуации, когато материал, който има проводим капацитет, е между два полюса на електрическо поле: положителен и отрицателен. И тогава отива електрически ток. Това се проявява във факта, че свободните електрони започват насочено движение. Тъй като те имат отрицателен заряд, тяхното движение се извършва в една посока - в плюс. Интересно е, че за посоката на електрическия ток е обичайно да се посочва нещо от плюс към минус. По време на движението електроните удрят атоми на материята и прехвърлят част от тях на тях. Това обяснява, че включеният в мрежата проводник се загрява. И електроните се забавят. Но електрическото поле ги ускорява отново, така че те отново се втурват към плюс. Този процес протича неопределено дълго, докато има електрическо поле около проводника. Оказва се, че електроните изпитват съпротивлението на електрическия ток. Това означава, че колкото повече препятствия срещат, толкова по-висока е стойността на това количество.

Какво е електрическо съпротивление?

Тя може да бъде определена на базата на две позиции. Първият е свързан с формулата на закона на Ом. И звучи така: електрическото съпротивление е физическа величина, която се дефинира като отношението на напрежението в проводник към силата на протичащия в него ток. Математическата нотация е малко по-ниска.

Вторият се основава на свойствата на тялото. Електрическото съпротивление на проводника е физическа величина, която показва собствеността на тялото да преобразува енергията на електроенергията в топлина. И двете твърдения са верни. Само в училищния курс най-често спираме да запомняме първото. Количеството, което трябва да се изследва, е обозначено с буквата R. Единиците, в които се измерва електрическото съпротивление, са ома.

По кои формули може да се намери?

Най-известният произлиза от закона на Ом за секцията на веригата. Той съчетава електрически ток, напрежение, съпротивление. Изглежда така:

Това е формула 1.
Вторият отчита факта, че съпротивлението зависи от параметрите на проводника:

Тази формула има числото 2. Тя съдържа следната нотация:

Електрическото съпротивление е физическа величина, равна на съпротивлението на материал с дължина 1 m и площ на напречното сечение от 1 m ² .

Таблицата показва системната единица за съпротивление. В реални ситуации няма такова нещо, че участъкът се измерва в квадратни метри. Почти винаги квадратни милиметри. Следователно, съпротивлението е по-удобно да се вземе в Ом * мм2 / м, а площта е заместена в мм2.

От какво зависи и как зависи зависимостта?

Първо, от веществото, от което е направен проводникът. Колкото по-голяма е стойността на електрическото съпротивление, толкова по-лошо ще бъде токът.

Второ, дължината на жицата. И тук зависимостта е пряка. С увеличаване на дължината, съпротивлението се увеличава.

Трето, по дебелината. Колкото по-дебел е проводникът, толкова по-малко съпротива има.

И накрая, на четвърто място, на температурата на проводника. И тук всичко не е толкова ясно. Ако говорим за метали, тяхното електрическо съпротивление се увеличава с нагряване. Изключение прави някои специални сплави - устойчивостта им на практика не се променя при нагряване. Те включват: константан, никелин и манганин. При нагряване на течности съпротивлението им намалява.

Какви са резисторите?

Това е елементът, който е включен в електрическа верига. Той има много специфична съпротива. Това се използва в схемите. Обичайно е да се разделят резисторите на два типа: фиксирани и променливи. Името им е свързано с това дали тяхната съпротива може да бъде променена. Първият - постоянен - ​​не позволява по никакъв начин да се промени номиналната стойност на съпротивата. Тя остава непроменена. Вторият - променливите - дават възможност за извършване на корекции, промяна на съпротивлението в зависимост от нуждите на определена верига. В електрониката има друг тип - тримери. Тяхното съпротивление се променя само в момента, в който трябва да настроите устройството, а след това остава постоянно.

Какво представлява резисторът на веригите?

Правоъгълник с два изхода от тесните си страни. Това е постоянен резистор. Ако от третата страна е привлечена стрелка към нея, то вече е променлива. В допълнение, резисторът също е подписан на веригите. Точно в този правоъгълник. Обикновено само числа или с името, ако са много големи.

Какво е изолация и защо трябва да се измерва?

Неговата цел е да осигури електрическа безопасност. Основната характеристика е електрическото съпротивление на изолацията. Тя не позволява да протича опасен ток през човешкото тяло.

Има четири вида изолация:

• работа - нейната цел е да осигури нормалното функциониране на оборудването, така че не винаги да има достатъчно ниво на защита на човека;
• екстра е допълнение към първия вид и защитава хората;
• двойно съчетава първите два вида изолация;
• Подсилена, което е подобрена форма на работа, тя е толкова надеждна, колкото и допълнителна.

Всички устройства, които имат домакинска цел, трябва да бъдат оборудвани с двойна или усилена изолация. Освен това, той трябва да има такива характеристики, че да издържа на механични, електрически и термични натоварвания.

С течение на времето изолацията остарява и нейните параметри се влошават. Това обяснява факта, че той изисква редовни прегледи. Неговата цел е да премахне дефектите, както и да измери активната му съпротива. За да направите това, използвайте специално устройство - мегомметър.

Примери за проблеми с решения

Условие 1: Необходимо е да се определи електрическото съпротивление на желязната тел, която е с дължина 200 m и площ на напречното сечение от 5 mm².

Решението. Трябва да използвате втората формула. Това е неизвестно само съпротивление. Но можете да го видите в таблицата. Тя е равна на 0.098 ohm * mm / m ² . Сега трябва само да замените стойностите във формулата и да се броят:

R = 0.098 * 200/5 = 3.92 ома.

Отговор: съпротивлението е приблизително 4 ома.

Условие 2: да се изчисли електрическото съпротивление на проводник от алуминий, ако неговата дължина е 2 km, а площта на напречното сечение е 2,5 mm².

Решението. Подобно на първата задача, съпротивлението е 0,028 ohm * mm / m ² . За да получите правилния отговор, трябва да конвертирате километри в метри: 2 км = 2000 м. Сега можем да приемем:

R = 0.028 * 2000 / 2.5 = 22.4 ома.

Отговор : R = 22.4 ома.

Условие 3: Колко дълго е необходим проводникът, ако съпротивлението му трябва да бъде 30 ома? Известна е с площ на напречното си сечение - 0,2 mm², а материалът е никел.

Решението. От същата формула на съпротивлението можете да получите израза за дължината на телта:

l = (R * S) / ρ. Всичко е известно, с изключение на съпротивлението, което трябва да се вземе от таблицата: 0.45 mm * mm ² / m. След замяната и изчисленията се оказва, че l = 13.33 m.

Отговор: приблизителната стойност на дължината е 13 m.

Условие 4: определете материала, от който е направено резистора, ако дължината му е 40 m, съпротивлението е 16 ома, напречното сечение е 0,5 mm².

Решението. Подобно на третия проблем, формулата за съпротивление се изразява:

ρ = (R * S) / l. Заместването на стойностите и изчисленията дават следния резултат: ρ = 0.2 Ohm * mm ² / m. Тази стойност на специфично съпротивление е типична за оловото.

Отговорът е : олово.