Шта је електрични отпор?

Електрична струја И у било којој супстанци настаје кретањем наелектрисаних честица у одређеном правцу услед примене спољашње енергије (разлика потенцијала У). Свака супстанца има индивидуална својства која утичу на ток струје у њој на различите начине. Ова својства се процењују електричним отпором Р.

Георг Охм је емпиријски одредио факторе који утичу на величину електричног отпора дате супстанце формула његове зависности напона и струје која је по њему названа. По њему је названа СИ јединица отпора. 1 охм је вредност отпора мерена на 0°Ц за хомогени стуб живе дужине 106,3 цм са површином попречног пресека од 1 мм2.

Дефиниција

Да би се проценили и применили у пракси материјали за производњу електричних уређаја, уведен је појам «Отпор проводника»... Додати придев „специфичан“ означава коефицијент коришћења запреминске референтне вредности прихваћене за предметну супстанцу. Ово омогућава процену електричних параметара различитих материјала.

У овом случају се узима у обзир да се отпор жице повећава са повећањем њене дужине и смањењем њеног попречног пресека. СИ систем користи запремину хомогене жице дужине 1 метар и попречног пресека 1 м2... У техничким прорачунима користи се застарела, али погодна јединица запремине ван система, која се састоји од дужине од 1 метра и површине. од 1 мм.2... Формула за отпор ρ је приказана на слици.

За одређивање електричних својстава супстанци уводи се још једна карактеристика — специфична проводљивост б. Она је обрнуто пропорционална вредности отпора, одређује способност материјала да води електричну струју: б = 1 / п.

Како отпор зависи од температуре

На проводљивост материјала утиче његова температура. Различите групе супстанци се не понашају исто када се загревају или охладе. Ово својство се узима у обзир за електричне жице које раде на отвореном у топлом и хладном времену.

Материјал и специфични отпор проводника се бирају узимајући у обзир услове његовог рада.

Повећање отпора жица на пролазак струје током загревања објашњава се чињеницом да се повећањем температуре метала у њој повећава интензитет кретања атома и носилаца електричних набоја у свим правцима, што ствара непотребне препреке. на кретање наелектрисаних честица у једном правцу и смањује вредност њиховог флукса.

Ако се температура метала смањи, онда се побољшавају услови за пролаз струје.Када се охлади на критичну температуру, у многим металима се појављује феномен суперпроводљивости, када је њихов електрични отпор практично нула. Ово својство се широко користи у електромагнетима велике снаге.

Утицај температуре на проводљивост метала користи електроиндустрија у производњи обичних сијалица са жарном нити. Њихов нихром конац када се струја пропушта, загрева се до таквог стања да емитује светлосни ток. У нормалним условима, отпор нихрома је око 1,05 ÷ 1,4 (охм ∙ мм2) / м.

Када се сијалица укључи под напоном, кроз нит пролази велика струја која врло брзо загрева метал.Истовремено расте отпор електричног кола, ограничавајући стартну струју на номиналну вредност неопходну за добијање осветљења. . На овај начин се врши једноставна регулација јачине струје помоћу нихром спирале, нема потребе за коришћењем сложених баласта који се користе у ЛЕД и флуоресцентним изворима.

Како је отпор материјала који се користе у инжењерству

Обојени племенити метали имају најбоља својства електричне проводљивости. Због тога су критични контакти у електричним уређајима направљени од сребра. Али ово повећава коначну цену целог производа. Најприхватљивија опција је коришћење јефтинијих метала. На пример, отпор бакра једнак 0,0175 (охм ∙ мм2) / м је прилично погодан за такве сврхе.

Племенити метали - злато, сребро, платина, паладијум, иридијум, родијум, рутенијум и осмијум, названи углавном због своје високе хемијске отпорности и лепог изгледа у накиту.Такође, злато, сребро и платина имају високу пластичност, а метали платинске групе су ватростални и, као и злато, хемијски је инертан. Ове предности племенитих метала се комбинују.

Легуре бакра са добром проводљивошћу користе се за израду шантова који ограничавају проток великих струја кроз мерну главу моћних амперметара.

Отпор алуминијума 0,026 ÷ 0,029 (охм ∙ мм2) / м је нешто већи од отпора бакра, али је производња и цена овог метала нижа. Такође је лакши. Ово објашњава његову широку употребу у електричној енергији за производњу спољних жица и кабловских жила.

Отпор гвожђа 0,13 (охм ∙ мм2) / м такође омогућава његову употребу за пренос електричне струје, али то доводи до већих губитака снаге. Челичне легуре имају повећану чврстоћу. Стога су челичне жице уткане у алуминијумске надземне проводнике високонапонских далековода који су дизајнирани да издрже прекидна оптерећења.

Ово је посебно тачно када се лед формира на жицама или јаки удари ветра.

Неке легуре, на пример константин и никлин, имају термички стабилне отпорне карактеристике у одређеном опсегу. Електрични отпор Никелина се практично не мења од 0 до 100 степени Целзијуса. Према томе, реостатски калемови су направљени од никла.

У мерним инструментима, својство строге промене вредности отпора платине у односу на њену температуру се широко користи. Ако се електрична струја из стабилизованог извора напона прође кроз платинску жицу и израчуна се вредност отпора, то ће показати температуру платине.Ово омогућава да се скала градуира у степенима који одговарају вредностима ома. Овај метод вам омогућава да мерите температуру са тачношћу у деловима степена.

Понекад, да бисте решили практичне проблеме, потребно је да знате општи или специфични отпор кабла... У ту сврху, каталоги кабловских производа дају вредности индуктивног и активног отпора једног језгра за сваку вредност попречни пресек. Користе се за израчунавање дозвољених оптерећења, произведене топлоте, одређивање дозвољених услова рада и избор ефективне заштите.

На специфичну проводљивост метала утиче начин на који се обрађују. Употреба притиска за пластичну деформацију нарушава структуру кристалне решетке, повећава број дефеката и повећава отпор. Да би се смањио, користи се рекристализационо жарење.

Истезање или сабијање метала изазива еластичну деформацију у њима, од чега се амплитуде топлотних вибрација електрона смањују, а отпор донекле смањује.

Приликом пројектовања система уземљења потребно је водити рачуна отпор тла… Разликује се по дефиницији од горње методе и мери се у СИ јединицама — Охмима. Метар. Уз његову помоћ, процењује се квалитет дистрибуције електричне струје унутар земље.
Зависност отпорности тла од влаге и температуре тла:

На проводљивост земљишта утичу многи фактори, укључујући влажност земљишта, густину, величину честица, температуру, концентрацију соли, киселина и база.