Электрическое сопротивление
Электрическое сопротивление обозначается буквой R.
Электрическое сопротивление это противодействие оказываемое материалом проводника движению электронов.
Единицей сопротивления является Ом.
Сопротивлением в 1 Ом обладает проводник к которому приложено напряжение в 1 вольт и по которому идет ток 1ампер.
1 килоом (кОм) = 1000 Ом = 103 Ом;
1 мегаом (мОм) = 1 000 000 Ом = 106 Ом;
1 мОм = 1000 кОм = 1 000 000 Ом = 106 Ом;
1 Ом = 0, 001 кОм = 10-3 кОм;
1 Ом = 0, 000001 мОм = 10-6 мОм.
Сущность электрического сопротивления заключается в том, что носители электрических зарядов при направленном перемещении в проводниках под действием электрического поля сталкиваются с частицами вещества, находящимися в состоянии хаотического теплового движения. В результате этого кинетическая энергия носителей уменьшается, уменьшается скорость их направленного упорядоченного движения. Так, в проводниках первого рода свободные электроны непрерывно сталкиваются с положительными ионами кристаллической решетки, совершающими тепловое колебательное движение.
Как следует из физической сущности, величина электрического сопротивления зависит от материала проводника, т. е. от характера строения и количества свободных зарядов в единице объема.
Так, например, в металлах величина сопротивления определяется характером строения кристаллической решетки. При внесении в металл примесей форма кристаллической решетки искажается, что приводит к увеличению сопротивления.
Металлы по сравнению с другими материалами обладают меньшим электрическим сопротивлением, однако сопротивление различных металлов также неодинаково, Медь и серебро, например, оказывают очень небольшое сопротивление прохождению электрического тока, Железо, вольфрам и другие металлы проводят электрический ток значительно хуже.
Величина сопротивления проводника зависит не только от материала, из которого он изготовлен, но и от его геометрических размеров, формы и температуры.
Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине и о обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от материала проводника.
R-сопротивление, Ом;
S- площадь поперечного сечения, мм2;
L- длина проводника, м;
ρ- удельное сопротивление проводника. Это сопротивление проводника длиной 1 метр с площадью поперечного сечения 1 мм2 при определенной температуре.
Обычно данные ρ, даются для температуры 200 С.
Серебро- 0, 016
Медь- 0, 018
Золото- 0, 023
Алюминий- 0, 027
Вольфрам- 0, 0548
Никель- 0, 0723
Железо- 0, 092
Латунь- 0, 077
Олово- 0, 14
Сталь- 0, 14
Свинец- 0, 23
Манганин- 0, 43
Константан- 0, 49
Нихром- 1, 05
Например ρ серебра 0.016 Ом*мм2/м.
Задача:
Определить сопротивление медного провода длиной 5 метров с площадью поперечного сечения 0.1 мм2.
Решение:
Для определения величины сопротивления проводника при любой температуре служит формула
R1- величина сопротивления при какой-то определенной температуре t
R0- величина сопротивления при начальной температуре. Это сопротивление рассчитывается по формуле R=ρl/S.
α- температурный коэффициент сопротивления. Он показывает на сколько изменяется сопротивление проводника при изменении t на 10 С.
Серебро- 0.004
Медь- 0, 0044
Алюминий- 0, 0042
Вольфрам- 0, 0046
Железо- 0, 0024
Латунь- 0, 002
Олово- 0, 004
Сталь- 0, 0062
Свинец- 0, 0041
Манганин- 0, 00045
Константан- 0, 00003
Нихром- 0, 00011
t-t0 - величина изменения температуры.
Задача:
Сопротивление медного провода при температуре 200С 5 Ом. Определить его сопротивление при t=300 C.
Решение:
