Расчет сопротивления проводника – формула
4.6
Средняя оценка: 4.6
Всего получено оценок: 107.
4.6
Средняя оценка: 4.6
Всего получено оценок: 107.
Сопротивление проводника ограничивает величину тока в электрической цепи. Чем больше величина сопротивление, тем меньше ток. Расчет сопротивления проводника можно произвести двумя способами: первый способ заключается в использовании формулы закона Ома, а второй вариант расчета подразумевает знание геометрических размеров проводника и удельного сопротивления вещества, из которого он сделан.
Почему проводник “сопротивляется”?
Напряжение U, поданное на концы проводника, создает внутри него электрическое поле, которое приводит в движение свободные электроны вещества. Электроны, получив дополнительную кинетическую энергию, начинают двигаться упорядоченно в одном направлении, создавая тем самым электрический ток цепи.
В процессе движения электроны сталкиваются с нейтральными и заряженными атомами, из которых стоит проводник, теряют энергию.
Расчет сопротивления с помощью закона Ома
Немецкий физик Георг Ом в 1826 г. обнаружил, что отношение напряжения U между концами металлического проводника, являющегося участком электрической цепи, к силе тока I есть величина постоянная:
$ R={U \over I}=const $ (1),
где:
U — напряжение, В;
I — сила тока, А;
R — сопротивление, Ом.
Эту величину стали называть электрическим сопротивлением. Пользуясь этой формулой, можно экспериментально определить величину неизвестного сопротивления.
Рис. 2. Схема измерения напряжения и тока для определения сопротивления участка цепи.
Для этого амперметром измеряется величина электрического тока через сопротивление, а вольтметром — напряжение на участке цепи. Далее, применяя формулу (1), вычисляется значение R.
Единица измерения названа в честь Георга Ома. Электрическим сопротивлением 1 Ом обладает участок цепи, на котором при силе тока 1 А напряжение равно 1 В:
$$ 1 Ом = { 1 В\over 1 A} $$
Расчет с помощью удельного сопротивления
Расчет сопротивления проводника можно произвести без измерения величин напряжения и тока. Но для этого необходимо знать дополнительную информацию о проводнике.
Рис. 3. Проводник с поперечным сечением S и длиной L, через который течет ток I.Георг Ом и другие исследователи опытным путем определили, что сопротивление проводника прямо пропорционально длине проводника L и обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника S. Эту закономерность можно описать формулой расчета сопротивления проводника:
$ R = ρ *{ L\over S} $ (2)
Коэффициент ρ был назван удельным сопротивлением.
2\over м} $. Этим объясняется использование такого довольно дорогого металла для пайки особенно важных радиодеталей (микросхем, микропроцессоров, электронных плат), которые должны как можно меньше нагреваться в процессе работы.
Что мы узнали?
Итак, мы узнали, что расчет сопротивления проводника можно произвести двумя способами. Первый расчет проводится с помощью формулы закона Ома после измерения величин напряжения и тока. Для второго расчета необходима информация о геометрических размерах проводника и его удельном сопротивлении.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда – пройдите тест.
Пока никого нет. Будьте первым!
Оценка доклада
4.6
Средняя оценка: 4.6
Всего получено оценок: 107.
А какая ваша оценка?
сопротивления через силу тока и напряжение > Флэтора
Содержание
- 1 Электрический ток
- 2 Электрическое напряжение
- 3 Сопротивление
- 4 Мощность
- 5 Взаимосвязь параметров электрической цепи
- 6 Единицы измерения в формуле
- 7 Как работает закон в реальной жизни
- 8 Пример с обычной водой
- 9 По какой формуле определяется напряжение
- 10 Различные используемые величины
- 11 Как найти напряжение
- 12 Гидравлическая аналогия
- 13 Измерительные приборы
- 14 Типичные напряжения
- 15 Потенциал Гальвани
- 16 Видео
Электротехника как область науки, занимающаяся использованием электроэнергии, в том числе ее получением, распределением и учетом, оперирует значениями тока, напряжения, мощности и сопротивления.
Это основные величины. Кроме этого, имеется множество других хаpaктеристик и понятий, но в рамках данной статьи будут рассматриваться именно эти основополагающие понятия.
Многообразие устройств электротехники
Электрический ток
Согласно определению, ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц в среде. Такими частицами могут быть свободные электроны или ионы, частицы вещества, в которых число протонов в ядре не равно количеству электронов, то есть имеющие определенный заряд, положительный или отрицательный. Электроток может быть постоянный или переменный.
Электрическое напряжение
КПД источника тока
Электрическое напряжение – это разность потенциалов на противоположных участках цепи. Точное определение понятия подразумевает работу по переносу электрического заряда между участками цепи.
Сопротивление
Формула механической мощности — средняя и мгновенная мощность
Любой проводник в цепи препятствует прохождению через себя тока.
Данная хаpaктеристика определяет такую физическую величину, как сопротивление. Исходя из величины сопротивления, все вещества относят к проводникам или изоляторам. Точная граница весьма расплывчата, поэтому при некоторых условиях некоторые вещества можно отнести как к изоляторам, так и к проводникам. Участок электросхемы может иметь элемент с определенным значением величины, который именуется резистор.
Резисторы различных типов
Мощность
Мощность электрического тока
Скорость преобразования, передачи и потрeбления электрической энергии определяется мощностью.
Взаимосвязь параметров электрической цепи
Все параметры любой электрической цепи строго взаимосвязаны, поэтому в любой момент времени можно точно определить величину любого из них, зная остальные.
К сведению. Основополагающий закон, по которому производится большинство расчетов, – закон Ома, согласно которому сила тока обратно пропорциональна его сопротивлению и прямо пропорциональна приложенной разности потенциалов.
Закон Ома и его основатель
Формула напряжения тока закона Ома выглядит следующим образом:
I=U/R.
Так, цепь с большим напряжением пропускает больший ток, а при одинаковом напряжении ампераж будет больше там, где меньше сопротивление.
Принятые обозначения в формуле расчета напряжения и тока понятны во всем мире:
- I – сила тока;
- U – напряжение;
- R – сопротивление.
Путем простейшего математического преобразования находится формула расчета сопротивления через силу тока и напряжение.
Кроме закона Ома, используется формула расчета мощности:
P=U∙I.
Символом P здесь обозначена мощность тока.
Любая схема может содержать участки, где имеется последовательное соединение, или есть элемент, подключенный параллельно. Расчеты при этом усложняются, но базовые формулы остаются одинаковыми.
Единицы измерения в формуле
Невозможно выполнять расчеты или измерения, не зная, какими величинами оперировать.
Общепринятые обозначения, согласно международной системе измерения СИ:
- Напряжение – Вольт. Обозначается символом В или V в англоязычной литературе;
- Сила тока – Ампер. Обозначается символом А;
- Электрическое сопротивление – Ом. Используется обозначение Ом или Ohm;
- Электрическая мощность – Ватт. Обозначается как Вт или W.
Как работает закон в реальной жизни
Используя совместно формулу расчета мощности и закон Ома, можно производить вычисления, не зная одной из величин. Самый простой пример – для лампы накаливания известны только ее мощность и напряжение. Применяя приведенные выше формулы, можно легко определить параметры нити накаливания и ток через нее.
Лампа накаливания
Сила тока формула через мощность:
I=P/U;
Сопротивление:
R=U/I.
Такой же результат можно найти из мощности, не прибегая к промежуточным расчетам:
R=U2/P.
Аналогично можно вычислить любую величину, зная только две из них. Для упрощения преобразований имеется мнемоническое отображение формул, позволяющее находить любые величины.
Правило для запоминания расчетов
Внимательно посмотрев на формулы, можно заметить, что, если уменьшить напряжение на лампе в два раза, ожидаемая мощность не снизится аналогично в два раза, а в четыре, согласно формуле:
P=U2/R.
Это довольно распространенная ошибка среди далеких от электротехники людей, которые неправильно соотносят мощность и напряжение, а также их действие на остальные параметры.
Кстати. Сила тока, найденная через сопротивление и напряжение, справедлива как для постоянного, так и для переменного тока, если в ней не используются такие элементы, как конденсатор или индуктивность.
Облегчить расчеты можно, используя онлайн калькулятор.
Пример с обычной водой
Существуют вещества, которые можно отнести одновременно к проводникам и изоляторам.
Самый простой пример – обыкновенная вода. Дистиллированная вода является хорошим изолятором, но наличие в ней пpaктически любых примесей делает ее проводником. Особенно это относится к солям различных металлов. При растворении в воде соли диссоциируются на ионы, их наличие – прямой повод для возникновения тока. Чем больше концентрация солей, тем меньшим сопротивлением будет обладать вода.
Зависимость сопротивления воды от содержания солей
Для наглядности можно взять дистиллированную воду для приготовления электролита для автомобильных аккумуляторных батарей. Опустив щупы омметра в воду, можно увидеть, что его показания велики. Добавление всего нескольких кристаллов поваренной соли через некоторое время вызывает резкое уменьшение сопротивления, которое будет тем меньше, чем больше соли перейдет в раствор.
По какой формуле определяется напряжение
Использование той или иной формулы напряжения электрического тока для вычисления зависит от того, какие величины известны:
- Ток и сопротивление – U=I∙R;
- Ток и мощность – U=P/I;
- Мощность и сопротивление – U=√P∙R
Различные используемые величины
Кроме основных величин: вольт, ампер, ом, ватт, используют кратные, большие или меньшие.
Для обозначений применяют соответствующие приставки:
- Кило – 1000;
- Мега – 1000000;
- Гига – 1000000000;
- Милли – 0.001.
Таким образом, получается:
- Киловольт (кВ) – тысяча вольт;
- Мегаватт (Мвт) – миллион ватт;
- Миллиом (мОм) – одна тысячная Ом;
- Гигаватт (ГВт) – тысяча мегаватт или миллиард ватт.
Как найти напряжение
Формула нахождения напряжения как разности потенциалов в электрическом поле:
U=ϕA-ϕB, где ϕAи ϕB – потенциалы в точках А и В, соответственно.
Также можно записать напряжение как работу по переносу единицы заряда из точки А в точку В в электрическом поле:
U=A/q, где q – величина заряда.
Работа тем больше, чем выше напряженность электрического поля Е, то есть сила, действующая на неподвижный заряд.
Потенциальную энергию заряда в электростатическом поле называют электростатический потенциал.
Гидравлическая аналогия
Чтобы легче усвоить законы электрических цепей, можно представить себе аналогию с гидравлической системой, в которой соединение насоса и трубопроводов образует замкнутую систему. Для этого нужны следующие соответствия:
- Источник питания – насос;
- Проводники – трубы;
- Электроток – движение воды.
Без особых усилий становится понятнее, что чем меньше диаметр труб, тем медленнее по ним движется вода. Чем мощнее насос, тем большее количество воды он способен перекачать. При одинаковой мощности насоса уменьшение диаметра труб приведет к снижению потока воды.
Гидравлическая аналогия
Измерительные приборы
Для измерения параметров электрических цепей служат измерительные приборы:
- Вольтметр;
- Амперметр;
- Омметр.
Наиболее часто используется класс комбинированных устройств, в которых переключателем выбирается измеряемая величина – ампервольтомметры или авометры.
Один из самых распространенных авометров
Типичные напряжения
Для стандартизации и возможности использования различного оборудования в быту и технике применяются электрические сети со стандартными значениями:
- Бытовая сеть –220В;
- Бортовая сеть автомобиля – 12 или 24В;
- Батареи и аккумуляторы – 1.5, 3 или 9В.
Потенциал Гальвани
В электрохимии используется понятие потенциала Гальвани, который означает разность потенциала между различными фазами вещества, например, между электродом и электролитом, между электродами из разнородных металлов.
Видео
Качество электрической энергии дома – анализируем и изучаем показатели
Показатели качества электрической энергии, средства измерения и принцип их действия можно освоить самому! А так же понять зачем это нужно….
07 02 2023 21:42:43
Как поменять счетчик электроэнергии: порядок согласования, требования к установке
Как поменять счетчик электроэнергии? В первую очередь вам нужно будет обратиться в местное отделение «Энергосбыта» и оформить заявку на замену счётчика.
…
06 02 2023 2:37:54
Огнезащита: cпособы огнезащиты электрических коммуникаций
Огнезащита: cудя по пpaктике, возгорание электропроводки считается достаточно опасным явлением, которое несёт за собой разрушающие последствия….
05 02 2023 20:36:28
Как перевести вольтамперы в ватты — калькулятор вычисления мощности
Формулы для перевода вольтамперов в ватты. Напряжение умножаемое на ток – мощность. Понятие активной, реактивной и полой силы. Отличие ватта от вара и вольт ампера. Определение мощности в электричестве….
04 02 2023 23:32:53
Схема лабораторного БП: от простейшего до мощного с легкой регулировкой
Изготовление лабораторного блока питания своими руками. Простое устройство и регулируемые БП. Схема двухполярного блока. Советы по оформлению корпуса блоков питания….
03 02 2023 11:42:14
Об асинхронном генераторе: принцип работы, отличительные черты устройства
Принцип работы асинхронного генератора.
Возможность управления асинхронным генератором. Преимущества и области применения. Виды асинхронных машин и отличия по рабочим хаpaктеристикам….
02 02 2023 19:36:25
Тепловизионный контроль электрооборудования
Что такое тепловизор, его классификация и где он применяется. Особенности тепловизионного контроля за нагревом дефектных частей электрооборудования….
01 02 2023 11:55:53
Схема генератора с самозапиткой: собираем трaнcгенератор своими руками
Классические способы генерации электроэнергии: зависимость от источника. Принцип действия генератора с самозапиткой. Обзор радиантных генераторов. Генератор с самозапиткой: собираем трaнcгенератор своими руками….
31 01 2023 23:51:34
Особенности подключения контактора и его применение
Принцип работы и конструктивные особенности контактора. Способы подключения его к сети и к нагрузке. Защита цепей электромагнитного контактора.
…
30 01 2023 10:47:59
О сроках испытаний средств защиты используемых в электроустановках на предприятиях
Виды защитных средств. Как используются средства защиты согласно нормативно-технической документации. Требования по качеству и контроль. Сроки испытания средств защиты используемых в электроустановках….
29 01 2023 21:28:44
Схема двухполупериодного (полноволнового) и однофазного однополупериодного выпрямителя напряжения
Полуволновой и полноволновой выпрямители напряжения. Определение двухполупериодного выпрямителя с нулевым входом. Схема двухполупериодных выпрямителей диодный мост. Сглаживание пульсаций. Трехфазный выпрямитель….
28 01 2023 15:42:17
Устройство плавного пуска для электроинструмента: изготовление своими руками
Устройство плавного пуска и регулятор оборотов в электроинструменте: принцип действия и назначение устройства.
Самостоятельное изготовление УПП в домашних условиях. Электрическая схема для создания блока ПП двигателя электроинструмента….
27 01 2023 23:54:45
Подключение светодиодной ленты: общие сведения, монтаж
Однокристальные и трехкристальные led-ленты. Грамотное подключение светодиодных лент к батарейке, колонкам или блоку. Как правильно монтировать изделие….
26 01 2023 23:19:10
Лотки: основные виды, монтаж кабельных лотков и каналов
Пластиковые каналы, особенности металлических, железобетонных лотков их назначение. Перфорированные и неперфорированные лотки, удобство их прокладки….
25 01 2023 8:42:12
Конденсаторы в цепи постоянного тока: история, определение, функции и обозначение
Что такое конденсатор и для чего он нужен. Технические хаpaктеристики емкостных накопителей энергии. Зачем нужны электролитические конденсаторы в сети переменного тока.
Зачем нужны конденсаторы в схемах и от чего зависит емкость конденсатора….
24 01 2023 5:11:21
О защитном заземлении: что это такое, принцип работы, сопротивление почвы
Что нужно знать о защитных заземлениях. Правила монтажа защитного заземления в частном доме с учетом сопротивления грунта. Защитное заземление: области применения от промышленных электроустановок до квартиры….
23 01 2023 16:27:49
Неполярные электролитические конденсаторы: отличия от полярных
Особенности полярных изделий. Проводящие материалы, используемые в конденсаторах: алюминиевые и танталовые электролиты и изделия из полимеров. Особенности конструкции и включения НЭК….
22 01 2023 6:30:55
Расчет времени до полного заряда аккумуляторной батареи зарядным устройством
Особенности правильной зарядки автомобильной аккумуляторной батареи. Время заряда аккумуляторов. Выбор оптимального по мощности зарядного устройства для автомобильных аккумуляторных батарей.
Правила обслуживания АКБ….
21 01 2023 0:38:13
Душ с подсветкой: классификация, выбор
Данная подсветка душа рассматривается многими людьми как вещь совершенно ненужная, но помимо эстетичного вида она имеет ещё определённую полезность….
20 01 2023 17:47:26
Фиксация кабеля при протяжке методом кабельного чулка
Понятие кабельного чулка. Преимущества кабельных чулок, облегчающих процесс протяжки и фиксации кабеля. Разновидности кабельных чулок. Кабельные чулки с петлями различной модификации….
19 01 2023 14:29:21
Схема осцилятора (плазмотрона) для сварки алюминия своими руками
Хаpaктеристики и устройство осцилятора (электронная схема). Типы осцилляторов по принципу непрерывного действия и импульсному способу питания дуги. Порядок изготовления плазмотрона своими руками в домашних условиях. Схема осциллятора для инвертора….
18 01 2023 12:32:25
Освещение искусственное – виды и принцип работы
Освещение искусственное определяет качество нашей жизни и комфортные условия для пребывания человека в любом месте, а также обустраивает наше жилище.
…
17 01 2023 14:25:37
Об автоматическом пpeдoxpaнителе (автомате): замена пробочных пpeдoxpaнителей на автомат
Что представляет собой устройство автоматический пpeдoxpaнитель. Особенности выбора автоматического выключателя. Замена автомата в щите. Автоматический выключатель: преимущества перед пробковыми пpeдoxpaнителями….
16 01 2023 16:17:47
О проходных выключателях: особенности квартирного проходного выключателя
Устройство и разновидности проходных выключателей. Схемы подключения проходного выключателя в квартире и загородном доме. Проходной выключатель: монтаж своими силами….
15 01 2023 8:25:10
Магнитное поле проводника: определение плотности энергии
Объемная плотность магнитной энергии. Наличии магнитного поля вокруг проводника или катушки с током. Измерение плотности энергии магнитных полей. Формула индуктивного сопротивления катушки.
…
14 01 2023 16:49:48
Расчет полного сопротивления в цепи переменного тока — импеданс
Что такое импеданс. Расчет полного сопротивления в цепи переменного тока. Формула полного сопротивления в цепи электрического тока. Индуктивная и комплексная нагрузки. Численное значение импеданса в параллельной цепи….
13 01 2023 5:38:44
Проект освещения – составление и детальное описание
Проект освещения должен выполняться специалистами. Выполняя такое проектирование самостоятельно, необходимо знание определенных норм и правил….
12 01 2023 17:45:15
Инструмент и оборудование для электромонтажных работ: состав набора электрика
Что такое чемодан электрика? Инструмент для электромонтажной работы: ручной, электрический электроизмерительный. Общие требования к инструменту электриков. Назначение инструмента. Техника безопасности при работе с электроинструментом.
…
11 01 2023 16:40:30
Виды переключателей фаз -механический, ручной и трехфазный
Принцип работы и устройство фазового переключателя. Правила выбора переключателя фаз. Использование фазового переключателя для постоянного функционирования техники. Виды переключателей фаз -механический, ручной и трехфазный: какой переключатель фаз выбрать – механический или электронный….
10 01 2023 12:24:51
Магнитные пускатели серии ПМ-12: технические хаpaктеристики изделия
Функциональное использование магнитного пускателя ПМ-12. Хаpaктеристики и основные технические значения пускателей ПМ12. Принцип работы и комплектность. Монтаж и отличие от контакторов….
09 01 2023 13:47:11
О споттере из сварочного аппарата своими руками: как сделать точечную сварку
Свойства точечной сварки. Особенности переделки споттера из сварочного аппарата своими руками. Типы сердечников.
Выбор параметров вторичной обмотки, схемы и размещение обмоток. Схема управления….
08 01 2023 13:53:55
Примеры магнитной (диамагнитной) левитации, диамагнетизм
Определение магнитной (диамагнитной) левитации. Магнитная левитация: эксперименты в домашних условиях. Как сделать левитирующий магнит своими руками. Применение магнитов в подшипниках. Как используют магнитную левитацию в ветрогенераторах….
07 01 2023 1:11:21
Электроэнергия: понятие, особенности
Слово электроэнергия не часто встречается в повседневной жизни, но без нее уже не мыслим современный мир. Давайте разберемся что же это такое!…
06 01 2023 0:43:22
Как сделать гирлянду падающий дождь своими руками
Зачем нужны гирлянды метеоритный дождь. Как и где применять гирлянду падающий дождь. Устройство электрической гирлянды звездный дождь. Самостоятельное изготовление гирлянды занавес звезды.
…
05 01 2023 4:53:31
Маленький паяльник для пайки: температура и мощность
Выбираем микропаяльник для пайки электросхем. Критерии выбора, назначение и область применения маленького паяльника. Виды паяльников и особенности конструкции. Температура жала. Нихромовые, керамические и индукционные приборы….
04 01 2023 13:40:13
Отличие вольтамперметра цифрового от вольтметра и амперметра: цифровая модель
Виды вольтамперметров по выводу данных (стрелочные и цифровые) и по способу установки в электроцепь (автономные, встраиваемые и щитовые. Вольтамперметр: основные отличия от амперметра и вольтметра. Схема подключения электронных вольтамперметров….
03 01 2023 22:21:32
Принцип работы терморезистора и что такое термосопротивление
Принцип действия терморезистора. Виды и особенности конструкции терморезисторов, технические хаpaктеристики. Отличие позисторов от термисторов.
Терморезистор: области применения, преимущества и недостатки….
02 01 2023 3:44:15
Галогеновые лампы: классификация, преимущества, виды
Галогеновые лампы обладают высокой яркостью и цветопередачей, что позволяет выполнять освещение в быту, промышленности и медицине….
01 01 2023 3:10:34
Теплый дом: как рассчитать теплопотери здания с помощью калькулятора
Потери тепла через внешнюю оболочку и способы оценки теплопотерь дома. Пример расчета теплопотери жилых домов. Расчет тепловых потерь на вентиляцию. Рассчитываем теплопотерю строений с помощью онлайн калькуляторов….
31 12 2022 19:33:59
Расшифровка и технические хаpaктеристики ВББШВНГ-кабеля
Расшифровка и технические хаpaктеристики кабеля ВББШВНГ. Маркировка жил на основе алюминия согласно ГОСТ. ВББШВНГ-кабель: области применения, правила монтажа и эксплуатационный срок. Конструкция провода ВББШВНГ.
…
30 12 2022 12:18:14
Электромагнитная индукция: феномен возникающий в индуцированном поле
Обоснование явления электромагнитной индукции Фарадеем. Направление действия магнитного поля и применение правила буравчика. Явление самоиндукции. Основные величины и наименования измеряемых единиц. Общая теория электромагнитных полей….
29 12 2022 1:39:59
Наружный датчик движения для охраны периметра: беспроводные модели для сигнализации
Виды уличных всепогодных инфpaкрасных датчиков движения и принцип их работы. Радиоволновые и ультразвуковые датчики. Фотоэлектрический датчик для охраны периметра. Недостатки и преимущества беспроводных приборов. Дальность датчика для сигнализации….
28 12 2022 0:36:19
Токовые нагрузки по сечению кабеля: таблицы сечений медных проводников
Основные понятия: сечение провода и плотность тока, длительно допустимые токи.
Примеры вычислений (формулы, правила). Токовые нагрузки по сечению кабеля: таблицы сечений медных проводников. Сколько киловатт выдерживает кабель 3х4….
27 12 2022 2:24:37
Монтаж электрооборудования: технология, требования, нюансы
Монтаж электрооборудования – ответственные операции. Их выполняют с соблюдением действующих правил и придерживаясь техники безопасности….
26 12 2022 17:13:40
Освещение лестницы – декоративное, заливающее
Освещение лестницы может быть устроено различными способами. Используются потолочные светильники, настенные бра и встраиваемые….
25 12 2022 10:15:46
Параметры тока при параллельном соединении резисторов: расчет подключения
Правила параллельного соединения резисторов. Расчеты мощности и силы тока в проводниках при параллельном соединении резисторов. Примеры формул. Отличия от последовательного и смешанного соединений.
…
24 12 2022 23:34:33
Хаpaктеристики и монтаж уличных прожекторов с датчиком движения
Сфера применения прожекторов с датчиками движения для уличного освещения. Принцип работы устройств. Достоинства и недостатки прожектора с датчиком движения для улицы. Настройка и подключение прожектора….
23 12 2022 6:36:21
Tрaнcформаторы для галогенных ламп – выбор и подключние
Tрaнcформаторы для галогенных ламп, их виды и питание, а также способы и схемы их подключения и использование в различных сферах….
22 12 2022 17:25:20
Санитарные нормы для охранных зон линий электропередач: нормативные документы
Определение охранной зоны ЛЭП: протяженность опасной территории. Особенности охранных зон линий электропередач. Охранная зона ЛЭП: длина и ширина согласно санитарным нормам. Чем опасно пребывание рядом с линией электропередачи. Нормативные документы..
..
21 12 2022 16:22:14
Подвесные светильники: классификация, решения для интерьера
Источники света в виде подвесных светильников, играют важную роль для создания комфорта и уюта в помещениях частных владений, квартирах….
20 12 2022 0:49:59
9.3 Удельное сопротивление и сопротивление — University Physics Volume 2
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Различать сопротивление и удельное сопротивление
- Дайте определение термину проводимость
- Опишите электрический компонент, известный как резистор
- Укажите зависимость между сопротивлением резистора и его длиной, площадью поперечного сечения и удельным сопротивлением
- Укажите зависимость между удельным сопротивлением и температурой
Что управляет током? Мы можем думать о различных устройствах, таких как батареи, генераторы, настенные розетки и т. д., которые необходимы для поддержания тока.
Все подобные устройства создают разность потенциалов и называются источниками напряжения. Когда источник напряжения подключен к проводнику, он прикладывает разность потенциалов В , которая создает электрическое поле. Электрическое поле, в свою очередь, воздействует на свободные заряды, вызывая ток. Величина тока зависит не только от величины напряжения, но и от характеристик материала, через который протекает ток. Материал может сопротивляться потоку зарядов, и мера того, насколько материал сопротивляется потоку зарядов, известна как удельное сопротивление . Это удельное сопротивление грубо аналогично трению между двумя материалами, которые сопротивляются движению.
Удельное сопротивление
Когда к проводнику прикладывается напряжение, создается электрическое поле E→E→, и заряды в проводнике испытывают силу электрического поля. Полученная плотность тока J→J→ зависит от электрического поля и свойств материала.
Эта зависимость может быть очень сложной. В некоторых материалах, в том числе и в металлах, при данной температуре плотность тока примерно пропорциональна напряженности электрического поля. В этих случаях плотность тока можно смоделировать как
Дж→=σE→,J→=σE→,
, где σσ — электропроводность. Электропроводность аналогична теплопроводности и является мерой способности материала проводить или передавать электричество. Проводники имеют более высокую электропроводность, чем изоляторы. Поскольку электропроводность σ=J/Eσ=J/E, единицы измерения равны
.σ=[J][E]=A/m2V/m=AV·m.σ=[J][E]=A/m2V/m=AV·m.
Здесь мы определяем единицу измерения, называемую ом с греческой буквой омега в верхнем регистре, ΩΩ. Единица названа в честь Георга Симона Ома, о котором мы поговорим позже в этой главе. Ом используется, чтобы избежать путаницы с цифрой 0. Один ом равен одному вольту на ампер: 1 Ом = 1 В/A1 Ом = 1 В/А. Таким образом, единицами измерения электропроводности являются (Ом·м)−1(Ом·м)−1.
Электропроводность — это неотъемлемое свойство материала. Другим неотъемлемым свойством материала является удельное сопротивление или удельное электрическое сопротивление. Удельное сопротивление материала является мерой того, насколько сильно материал сопротивляется прохождению электрического тока. Символ удельного сопротивления — строчная греческая буква ро, ρρ, а удельное сопротивление — величина, обратная электрической проводимости:
.ρ=1σ.ρ=1σ.
Единицей удельного сопротивления в системе СИ является омметр (Ом·м)(Ом·м). Мы можем определить удельное сопротивление через электрическое поле и плотность тока,
ρ=EJ.ρ=EJ.
9,6
Чем больше удельное сопротивление, тем большее поле необходимо для создания данной плотности тока. Чем ниже удельное сопротивление, тем больше плотность тока, создаваемая данным электрическим полем. Хорошие проводники имеют высокую проводимость и низкое удельное сопротивление. Хорошие изоляторы имеют низкую проводимость и высокое удельное сопротивление.
В таблице 9.1 приведены значения удельного сопротивления и проводимости для различных материалов.
| Материал | Электропроводность, σσ (Ом·м)−1(Ом·м)−1 | Удельное сопротивление, ρρ (Ом·м)(Ом·м) | Температура Коэффициент, αα (°C)−1(°C)−1 |
|---|---|---|---|
| Проводники | |||
| Серебро | 6,29×1076,29×107 | 1,59×10−81,59×10−8 | 0,0038 |
| Медь | 5,95×1075,95×107 | 1,68×10−81,68×10−8 | 0,0039 |
| Золото | 4,10×1074,10×107 | 2,44×10−82,44×10−8 | 0,0034 |
| Алюминий | 3,77×1073,77×107 | 2,65×10−82,65×10−8 | 0,0039 |
| Вольфрам | 1,79×1071,79×107 | 5,60×10−85,60×10−8 | 0,0045 |
| Железо | 1,03×1071,03×107 | 9,71×10−89,71×10−8 | 0,0065 |
| Платина | 0,94×1070,94×107 | 10,60×10−810,60×10−8 | 0,0039 |
| Сталь | 0,50×1070,50×107 | 20,00×10−820,00×10−8 | |
| Свинец | 0,45×1070,45×107 | 22,00×10−822,00×10−8 | |
| Манганин (сплав Cu, Mn, Ni) | 0,21×1070,21×107 | 48,20×10−848,20×10−8 | 0,000002 |
| Константан (сплав Cu, Ni) | 0,20×1070,20×107 | 49,00×10−849,00×10−8 | 0,00003 |
| Меркурий | 0,10×1070,10×107 | 98,00×10−898,00×10−8 | 0,0009 |
| Нихром (сплав Ni, Fe, Cr) | 0,10×1070,10×107 | 100,00×10-8100,00×10-8 | 0,0004 |
| Полупроводники [1] | |||
| Углерод (чистый) | 2,86×1042,86×104 | 3,50×10-53,50×10-5 | −0,0005 |
| Углерод | (2,86-1,67)×10-6(2,86-1,67)×10-6 | (3,5-60)×10-5(3,5-60)×10-5 | −0,0005 |
| Германий (чистый) | 600×10−3600×10−3 | −0,048 | |
| Германий | (1-600)×10-3(1-600)×10-3 | −0,050 | |
| Кремний (чистый) | 2300 | −0,075 | |
| Кремний | 0,1-23000,1-2300 | −0,07 | |
| Изоляторы | |||
| Янтарный | 2,00×10−152,00×10−15 | 5×10145×1014 | |
| Стекло | 10-9-10-1410-9-10-14 | 109−1014109−1014 | |
| Люцит | <10-13<10-13 | >1013>1013 | |
| Слюда | 10-11-10-1510-11-10-15 | 1011−10151011−1015 | |
| Кварц (плавленый) | 1,33×10–181,33×10–18 | 75×101675×1016 | |
| Резина (твердая) | 10-13-10-1610-13-10-16 | 1013−10161013−1016 | |
| Сера | 10−1510−15 | 10151015 | |
| Тефлон ТМ | <10-13<10-13 | >1013>1013 | |
| Дерево | 10-8-10-1110-8-10-11 | 108−1011108−1011 |
Стол
9.
1
Удельное сопротивление и проводимость различных материалов при 20 °C
[1] Значения сильно зависят от количества и типов примесей.
Материалы, перечисленные в таблице, разделены на категории проводников, полупроводников и изоляторов на основе широких групп удельного сопротивления. Проводники имеют наименьшее удельное сопротивление, а изоляторы – наибольшее; полупроводники имеют промежуточное удельное сопротивление. Проводники имеют разную, но большую плотность свободного заряда, в то время как большинство зарядов в изоляторах связаны с атомами и не могут свободно перемещаться. Полупроводники занимают промежуточное положение, имея гораздо меньше свободных зарядов, чем проводники, но обладая свойствами, из-за которых количество свободных зарядов сильно зависит от типа и количества примесей в полупроводнике. Эти уникальные свойства полупроводников используются в современной электронике, что мы и рассмотрим в последующих главах.
Проверьте свое понимание 9,5
Проверьте свое понимание Медные провода обычно используются для удлинителей и домашней электропроводки по нескольким причинам.
Медь имеет самый высокий показатель электропроводности и, следовательно, самый низкий показатель удельного сопротивления из всех недрагоценных металлов. Также важна прочность на растяжение, где прочность на растяжение является мерой силы, необходимой для того, чтобы потянуть объект до точки, где он сломается. Прочность материала на растяжение – это максимальное растягивающее усилие, которое он может выдержать, прежде чем разорвется. Медь имеет высокую прочность на растяжение, 2×108 Нм22×108 Нм2. Третьей важной характеристикой является пластичность. Пластичность — это мера способности материала втягиваться в провода и мера гибкости материала, а медь обладает высокой пластичностью. Подводя итог, можно сказать, что для того, чтобы проводник был подходящим кандидатом для изготовления проволоки, необходимо, по крайней мере, три важные характеристики: низкое удельное сопротивление, высокая прочность на растяжение и высокая пластичность. Какие еще материалы используются для электропроводки и в чем их преимущества и недостатки?
Температурная зависимость удельного сопротивления
Взглянув на Таблицу 9.
1, вы увидите столбец с надписью «Температурный коэффициент». Удельное сопротивление некоторых материалов сильно зависит от температуры. В некоторых материалах, таких как медь, удельное сопротивление увеличивается с повышением температуры. На самом деле у большинства проводящих металлов удельное сопротивление увеличивается с повышением температуры. Повышение температуры вызывает усиление колебаний атомов в структуре решетки металлов, которые препятствуют движению электронов. В других материалах, таких как углерод, удельное сопротивление уменьшается с повышением температуры. Во многих материалах зависимость приблизительно линейна и может быть смоделирована линейным уравнением:
ρ≈ρ0[1+α(T−T0)],ρ≈ρ0[1+α(T−T0)],
9,7
, где ρρ — удельное сопротивление материала при температуре T , αα — температурный коэффициент материала, а ρ0ρ0 — удельное сопротивление при T0T0, обычно принимаемое как T0=20,00°CT0=20,00°C.
Отметим также, что температурный коэффициент αα отрицателен для полупроводников, перечисленных в Таблице 9.1, а это означает, что их удельное сопротивление уменьшается с повышением температуры. Они становятся лучшими проводниками при более высокой температуре, потому что повышенное тепловое возбуждение увеличивает количество свободных зарядов, доступных для переноса тока. Это свойство уменьшения ρρ с температурой также связано с типом и количеством примесей, присутствующих в полупроводниках.
Сопротивление
Теперь рассмотрим сопротивление провода или компонента. Сопротивление является мерой того, насколько сложно пропустить ток через провод или компонент. Сопротивление зависит от удельного сопротивления. Удельное сопротивление является характеристикой материала, используемого для изготовления провода или другого электрического компонента, тогда как сопротивление является характеристикой провода или компонента.
Для расчета сопротивления рассмотрим отрезок токопроводящего провода площадью поперечного сечения A , длина L , удельное сопротивление ρ.
ρ. Через проводник подключена батарея, обеспечивающая на нем разность потенциалов ΔVΔV (рис. 9.13). Разность потенциалов создает электрическое поле, пропорциональное плотности тока, согласно формуле E→=ρJ→E→=ρJ→.
Рисунок 9.13 На отрезок проводника с площадью поперечного сечения А и длиной L подается потенциал, обеспечиваемый батареей.
Величина электрического поля на отрезке проводника равна напряжению, деленному на длину, E=V/LE=V/L, а величина плотности тока равна силе тока, деленной на сечение площадь сечения, J=I/A.J=I/A. Используя эту информацию и вспомнив, что электрическое поле пропорционально удельному сопротивлению и плотности тока, мы можем увидеть, что напряжение пропорционально току:
E=ρJVL=ρIAV=(ρLA)I.E=ρJVL=ρIAV=(ρLA)I.
Сопротивление
Отношение напряжения к току определяется как сопротивление R :
R≡VI.
R≡VI.
9,8
Сопротивление цилиндрического сегмента проводника равно удельному сопротивлению материала, умноженному на длину, деленную на площадь:
R≡VI=ρLA.R≡VI=ρLA.
9,9
Единицей сопротивления является ом, ΩΩ. Для данного напряжения, чем выше сопротивление, тем меньше ток.
Резисторы
Обычным компонентом электронных схем является резистор. Резистор можно использовать для уменьшения протекающего тока или обеспечения падения напряжения. На рис. 9.14 показаны символы, используемые для обозначения резистора на принципиальных схемах цепи. Два широко используемых стандарта для принципиальных схем предоставлены Американским национальным институтом стандартов (ANSI, произносится как «AN-see») и Международной электротехнической комиссией (IEC). Обе системы широко используются. В этом тексте мы используем стандарт ANSI для его визуального распознавания, но мы отмечаем, что для более крупных и сложных схем стандарт IEC может иметь более четкое представление, что облегчает его чтение.
Рисунок 9.14 Обозначения резисторов, используемые на принципиальных схемах. а) символ ANSI; (b) символ МЭК.
Зависимость сопротивления от материала и формы
Резистор можно смоделировать в виде цилиндра с площадью поперечного сечения A и длиной L , изготовленного из материала с удельным сопротивлением ρρ (рис. 9.15). Сопротивление резистора R=ρLAR=ρLA.
Рисунок 9.15 Модель резистора в виде однородного цилиндра длиной L и площадь поперечного сечения A . Его сопротивление потоку тока аналогично сопротивлению трубы потоку жидкости. Чем длиннее цилиндр, тем больше его сопротивление. Чем больше его площадь поперечного сечения А , тем меньше его сопротивление.
Наиболее распространенным материалом для изготовления резисторов является углерод. Углеродная дорожка намотана на керамический сердечник, и к нему присоединены два медных вывода.
Второй тип резистора — это металлопленочный резистор, который также имеет керамический сердечник. Дорожка изготовлена из оксида металла, обладающего полупроводниковыми свойствами, подобными углероду. Снова в концы резистора вставлены медные выводы. Затем резистор окрашивается и маркируется для идентификации. Резистор имеет четыре цветные полосы, как показано на рисунке 9..16.
Рисунок 9.16 Многие резисторы напоминают рисунок, показанный выше. Четыре полосы используются для идентификации резистора. Первые две цветные полосы представляют первые две цифры сопротивления резистора. Третий цвет — множитель. Четвертый цвет представляет допуск резистора. Показанный резистор имеет сопротивление 20×105 Ом±10 %20×105 Ом±10 %.
Диапазон сопротивлений превышает много порядков. Некоторые керамические изоляторы, например те, которые используются для поддержки линий электропередач, имеют сопротивление 1012 Ом 1012 Ом и более. У сухого человека сопротивление между руками и ногами может составлять 105 Ом 105 Ом, тогда как сопротивление человеческого сердца составляет около 103 Ом 103 Ом.
Кусок медной проволоки большого диаметра метровой длины может иметь сопротивление 10-5 Ом 10-5 Ом, а сверхпроводники вообще не имеют сопротивления при низких температурах. Как мы видели, сопротивление связано с формой объекта и материалом, из которого он состоит.
Пример 9,5
Плотность тока, сопротивление и электрическое поле для провода с током
Рассчитайте плотность тока, сопротивление и электрическое поле медного провода длиной 5 м и диаметром 2,053 мм (калибр 12), по которому течет ток I=10 мАI=10 мА.
Стратегия
Мы можем рассчитать плотность тока, сначала найдя площадь поперечного сечения провода, которая составляет A=3,31 мм2, A=3,31 мм2, и определение плотности тока J=IAJ=IA. Сопротивление можно найти, используя длину провода L=5,00мL=5,00м, площадь и удельное сопротивление меди ρ=1,68×10-8Ом·мρ=1,68×10-8Ом·м, где R=ρLAR= рЛА.
По удельному сопротивлению и плотности тока можно найти электрическое поле.
Решение
Сначала вычисляем плотность тока:
J=IA=10×10−3A3,31×10−6m2=3,02×103Am2.J=IA=10×10−3A3,31×10−6m2=3,02×103Am2.
Сопротивление провода
R=ρLA=(1,68×10-8Ом·м)5,00м3,31×10-6м2=0,025Ом.R=ρLA=(1,68×10-8Ом·м)5,00м3 0,31×10−6 м2=0,025 Ом.
Наконец, можно найти электрическое поле: 103Ам2)=5,07×10-5Вм.
Значение
Из этих результатов неудивительно, что медь используется для проводов для передачи тока, потому что сопротивление довольно мало. Обратите внимание, что плотность тока и электрическое поле не зависят от длины провода, но напряжение зависит от длины.
Интерактивный
Просмотрите этот интерактивный симулятор, чтобы узнать, как площадь поперечного сечения, длина и удельное сопротивление провода влияют на сопротивление проводника.
Отрегулируйте переменные с помощью ползунков и посмотрите, станет ли сопротивление меньше или больше.
Сопротивление объекта также зависит от температуры, так как R0R0 прямо пропорционально ρ.ρ. Для цилиндра мы знаем, что R=ρLAR=ρLA, поэтому, если L и A не сильно изменяются с температурой, R имеет ту же температурную зависимость, что и ρ.ρ. (Изучение коэффициентов линейного расширения показывает, что они примерно на два порядка меньше типичных температурных коэффициентов удельного сопротивления, поэтому влияние температуры на L и A примерно на два порядка меньше, чем на ρ.) р.) Таким образом,
R=R0(1+αΔT)R=R0(1+αΔT)
9,10
— температурная зависимость сопротивления объекта, где R0R0 — исходное сопротивление (обычно принимается равным 20,00°С)20,00°С) и R – сопротивление после изменения температуры ΔT.
ΔT. Цветовой код показывает сопротивление резистора при температуре T=20,00°CT=20,00°C.
Многие термометры основаны на влиянии температуры на сопротивление (рис. 9.17). Один из наиболее распространенных термометров основан на термисторе, полупроводниковом кристалле с сильной температурной зависимостью, сопротивление которого измеряется для получения его температуры. Устройство маленькое, поэтому быстро приходит в тепловое равновесие с той частью человека, к которой прикасается.
Рисунок 9.17 Эти знакомые термометры основаны на автоматизированном измерении сопротивления термистора в зависимости от температуры.
Пример 9,6
Расчет сопротивления
Хотя следует соблюдать осторожность при применении ρ=ρ0(1+αΔT)ρ=ρ0(1+αΔT) и R=R0(1+αΔT)R=R0(1+αΔT) для температурных изменений более 100°C100°C , для вольфрама уравнения работают достаточно хорошо при очень больших изменениях температуры.
Вольфрамовая нить при 20°C20°C имеет сопротивление 0,350 Ом 0,350 Ом. Чему будет равно сопротивление, если температуру увеличить до 2850°C2850°C?
Стратегия
Это простое применение R=R0(1+αΔT)R=R0(1+αΔT), поскольку исходное сопротивление нити накала определяется как R0=0,350 Ом, R0=0,350 Ом, а изменение температуры равно ΔT=2830°CΔT. =2830°С.
Решение
Сопротивление более горячей нити накала R получается путем ввода известных значений в приведенное выше уравнение:
R=R0(1+αΔT)=(0,350 Ом)[1+(4,5×10−3°C)(2830°C)]=4,8 Ом. R=R0(1+αΔT)=(0,350 Ом) [1+(4,5×10-3°С)(2830°С)]=4,8 Ом.
Значение
Обратите внимание, что сопротивление изменяется более чем в 10 раз, когда нить нагревается до высокой температуры, а ток через нить зависит от сопротивления нити и приложенного напряжения.
Если нить используется в лампе накаливания, начальный ток через нить при первом включении лампы будет выше, чем ток после того, как нить достигнет рабочей температуры.
Проверьте свое понимание 9.6
Проверьте свое понимание Тензодатчик — это электрическое устройство для измерения деформации, как показано ниже. Он состоит из гибкой изолирующей подложки, поддерживающей узор из проводящей фольги. Сопротивление фольги изменяется по мере растяжения подложки. Как изменится сопротивление тензорезистора? Влияет ли на тензодатчик изменение температуры?
Пример 9,7
Сопротивление коаксиального кабеля
Длинные кабели иногда могут действовать как антенны, улавливая электронные шумы, то есть сигналы от другого оборудования и приборов. Коаксиальные кабели используются во многих приложениях, требующих устранения этого шума. Например, их можно найти дома в соединениях кабельного телевидения или других аудиовизуальных соединениях.
Коаксиальные кабели состоят из внутреннего проводника с радиусом riri, окруженного вторым, внешним концентрическим проводником с радиусом roro (рис. 9)..18). Пространство между ними обычно заполнено изолятором, например, полиэтиленом. Между двумя проводниками возникает небольшой радиальный ток утечки. Определить сопротивление коаксиального кабеля длиной L Ом.
Рисунок 9.18 Коаксиальные кабели состоят из двух концентрических проводников, разделенных изоляцией. Они часто используются в кабельном телевидении или других аудиовизуальных соединениях.
Стратегия
Мы не можем использовать уравнение R=ρLAR=ρLA напрямую. Вместо этого мы рассматриваем концентрические цилиндрические оболочки толщиной др и интегрировать.
Решение
Сначала мы находим выражение для dR , а затем интегрируем от рири до роро,
dR=ρAdr=ρ2πrLdr,R=∫rirodR=∫riroρ2πrLdr=ρ2πL∫riro1rdr=ρ2πLlnrori.
dR=ρAdr=ρ2πrLdr,R=∫rirodR=∫riroρ2πrLdr=ρ2πL∫riro1rdr=ρ2πLlnrori.
Значение
Сопротивление коаксиального кабеля зависит от его длины, внутреннего и внешнего радиусов и удельного сопротивления материала, разделяющего два проводника. Поскольку это сопротивление не бесконечно, между двумя проводниками возникает небольшой ток утечки. Этот ток утечки приводит к затуханию (или ослаблению) сигнала, передаваемого по кабелю.
Проверьте свое понимание 9,7
Проверьте свои знания Сопротивление между двумя проводниками коаксиального кабеля зависит от удельного сопротивления материала, разделяющего два проводника, длины кабеля и внутреннего и внешнего радиусов двух проводников. Если вы проектируете коаксиальный кабель, как сопротивление между двумя проводниками зависит от этих переменных?
Интерактивный
Просмотрите эту симуляцию, чтобы увидеть, как приложенное напряжение и сопротивление материала, через который протекает ток, влияют на ток через материал.
Вы можете визуализировать столкновения электронов и атомов материала, влияющие на температуру материала.
Что такое сопротивление? | Hioki
Что такое сопротивление? Объяснение основ сопротивления, методов расчета и резисторов
Обзор
Если вы похожи на многих людей, возможно, вы слышали о сопротивлении, но не понимаете его. Тем не менее, вы можете не решиться спросить людей об этом сейчас. Проще говоря, сопротивление — это сила, которая противодействует потоку электричества.
Сопротивление влияет на поток электричества. Эта страница предлагает базовые знания о сопротивлении, а также подробное объяснение таких тем, как методы расчета и резисторы.
Что такое сопротивление?
Сопротивление электричеству — то есть электрическое сопротивление — это сила, противодействующая протеканию тока. Таким образом, он служит индикатором того, насколько трудно течь току. Значения сопротивления выражаются в омах (Ом).
Когда между двумя терминалами существует разность электронов, электричество будет течь от высокого к низкому.
Сопротивление противодействует этому потоку. Чем больше сопротивление, тем меньше ток. И наоборот, чем меньше сопротивление, тем больше ток.
Расчет сопротивления
Сопротивление можно рассчитать как значение, используя напряжение и ток в цепи.
- Сопротивление = Напряжение / ток
Эта формула известна как закон Ома. Если напряжение поддерживается постоянным, значение сопротивления будет уменьшаться по мере увеличения тока — знаменателя. И наоборот, значение сопротивления будет увеличиваться по мере уменьшения тока. Другими словами, в цепях с большими токами сопротивление низкое, а в цепях с малыми токами высокое.
В принципе, сопротивление определяется типом и температурой вещества, через которое протекает электричество, а также его длиной. Вообще говоря, электричество легче проходит через металлы из-за их низкого электрического сопротивления, которое зависит от типа металла и увеличивается в следующем порядке: серебро → медь → золото → алюминий → железо.
Кроме того, сопротивление уменьшается с температурой, а повышение температуры означает увеличение сопротивления.
Кроме того, сопротивление увеличивается с увеличением длины, которую должен пройти ток. Проводники с большой площадью поперечного сечения имеют низкое сопротивление, так как по ним легче протекает электричество, а проводники с малой площадью поперечного сечения имеют более высокое сопротивление.
Связь между площадью поперечного сечения вещества и величиной протекающего тока
Что такое резисторы?
Резисторы — это электронные компоненты, препятствующие протеканию электричества в цепи. Резисторы используются в электрических цепях для регулировки тока и напряжения, почти так же, как краны используются для регулировки потока водопроводной воды. Их можно использовать не только для управления протеканием тока, но и для распределения напряжения в цепи.
Электронные схемы нуждаются в резисторах для работы в соответствующих условиях. Резисторы сделаны из материалов, которые сопротивляются потоку электричества, когда он проходит через них.
Таким образом, они могут управлять потоком тока в цепи. Когда ток уменьшается резистором, избыточная электрическая энергия преобразуется в тепло.
Резисторы
Доступны резисторы различных типов, включая следующие основные разновидности:
- Постоянные резисторы
- Переменные резисторы
- Потенциометры
К основным типам постоянных резисторов относятся угольно-пленочные и металлопленочные резисторы с углеродным или металлическим покрытием соответственно. Эти резисторы имеют фиксированные значения сопротивления. Переменные резисторы имеют значения сопротивления, которые можно изменять. Потенциометры представляют собой тип переменного резистора, который используется для точной настройки напряжения и тока.
Переменный резистор
Методы измерения сопротивления
Сопротивление в цепи можно измерить с помощью цифрового мультиметра. Эти приборы могут измерять не только сопротивление, но также напряжение, ток и другие параметры, что делает их полезным инструментом в различных ситуациях.
Чтобы использовать цифровой мультиметр, включите прибор и установите его в режим сопротивления (Ом).
При необходимости выберите диапазон на основе значения сопротивления объекта измерения. Вставьте вилку красного щупа в клемму «Ω», а вилку черного щупа в клемму COM. Затем поместите измерительные провода в контакте с обоими концами резистора. Проверьте результат измерения, отображаемый на ЖК-экране прибора. После завершения измерения отсоедините измерительные провода от резистора.
На сопротивление влияет множество факторов, включая температуру. Некоторые цифровые мультиметры имеют функцию применения поправки для учета внешних воздействий, например, в виде функции преобразования температуры измерителя сопротивления. Следовательно, рекомендуется проверять функциональность доступных моделей при покупке цифрового мультиметра.
Резисторы необходимы для обеспечения надлежащего протекания тока.
Сопротивление служит индикатором, который количественно определяет, насколько легко ток будет течь в цепи, используя омы (Ом) в качестве единицы измерения.