محاسبه مقاومت در طول و مقطع. فرمول مقاومت نفوذ هادی های همسایه

میدونیم دلیلش چیه مقاومت الکتریکیهادی برهمکنش الکترون ها با یون های شبکه کریستالی فلزی است (§ 43). بنابراین، می توان فرض کرد که مقاومت یک هادی به طول و سطح مقطع آن و همچنین به ماده ای که از آن ساخته شده است بستگی دارد.

شکل 74 تنظیمات انجام چنین آزمایشی را نشان می دهد. هادی های مختلفی به نوبه خود در مدار منبع جریان گنجانده شده اند، به عنوان مثال:

1. سیم های نیکل با ضخامت یکسان، اما طول های مختلف؛
2. سیم های نیکل با طول یکسان، اما ضخامت های متفاوت (مقاطع مختلف).
3. سیم های نیکل و نیکرم با طول و ضخامت یکسان.

جریان در مدار با آمپرمتر و ولتاژ با ولت متر اندازه گیری می شود.

با دانستن ولتاژ انتهای هادی و جریان موجود در آن، با استفاده از قانون اهم می توان مقاومت هر یک از هادی ها را تعیین کرد.

برنج. 74. وابستگی مقاومت هادی به اندازه و نوع ماده آن

پس از انجام این آزمایشات، مشخص خواهیم کرد که:

1. از دو سیم نیکل با ضخامت یکسان، سیم بلندتر مقاومت بیشتری دارد.
2. از دو سیم نیکلین با طول یکسان، سیم با سطح مقطع کوچکتر مقاومت بیشتری دارد.
3. سیم های نیکل و نیکل با اندازه یکسان مقاومت های متفاوتی دارند.

اهم اولین کسی بود که وابستگی مقاومت یک هادی را به اندازه آن و ماده ای که هادی از آن ساخته شده است به صورت تجربی مطالعه کرد. او دریافت که مقاومت با طول هادی نسبت مستقیم، با سطح مقطع آن نسبت معکوس دارد و به ماده هادی بستگی دارد.

چگونه می توان وابستگی مقاومت را به ماده ای که هادی از آن ساخته شده است در نظر گرفت؟ برای انجام این کار، به اصطلاح محاسبه کنید مقاومت یک ماده.

مقاومت ویژه یک کمیت فیزیکی است که مقاومت هادی ساخته شده از یک ماده معین به طول 1 متر و سطح مقطع 1 متر مربع را تعیین می کند.

معرفی کنیم تعیین حروف: ρ مقاومت هادی، I طول هادی، S سطح مقطع آن است. سپس مقاومت هادی R با فرمول بیان می شود

از آن نتیجه می گیریم که:

از آخرین فرمول می توانید واحد مقاومت را تعیین کنید. از آنجایی که واحد مقاومت 1 اهم است، واحد سطح مقطع 1 متر مربع و واحد طول 1 متر است، پس واحد مقاومت برابر است با:

بیان سطح مقطع هادی در میلی متر مربع راحت تر است، زیرا اغلب کوچک است. سپس واحد مقاومت برابر خواهد بود:

جدول 8 مقادیر مقاومت برخی از مواد را در 20 درجه سانتیگراد نشان می دهد. مقاومت ویژه با دما تغییر می کند. به طور تجربی ثابت شده است که برای فلزات، به عنوان مثال، مقاومت با افزایش دما افزایش می یابد.

جدول 8. مقاومت الکتریکی برخی از مواد (در t = 20 درجه سانتیگراد)

در بین تمام فلزات، نقره و مس کمترین مقاومت را دارند. بنابراین نقره و مس بهترین رسانای الکتریسیته هستند.

هنگام ارسال مدارهای الکتریکیاز سیم های آلومینیومی، مسی و آهنی استفاده کنید.

در بسیاری از موارد به دستگاه هایی با مقاومت بالا نیاز است. آنها از آلیاژهای خاص ساخته شده اند - مواد با مقاومت بالا. به عنوان مثال، همانطور که از جدول 8 مشاهده می شود، آلیاژ نیکروم دارای مقاومتی تقریباً 40 برابر بیشتر از آلومینیوم است.

پرسلن و آبنیت دارای مقاومت بالایی هستند که تقریباً اصلاً جریان الکتریکی را رسانا نمی کنند و به عنوان عایق استفاده می شوند.

سوالات

1. مقاومت هادی چگونه به طول و سطح مقطع آن بستگی دارد؟
2. چگونه به طور تجربی وابستگی مقاومت یک هادی را به طول، سطح مقطع و ماده ای که از آن ساخته شده است نشان دهیم؟
3. مقاومت رسانا چقدر است؟
4. برای محاسبه مقاومت هادی ها از چه فرمولی می توان استفاده کرد؟
5. مقاومت یک هادی با چه واحدهایی بیان می شود؟
6. هادی ها در عمل از چه موادی ساخته می شوند؟

این درس با جزئیات پارامترهای اعلام شده قبلی هادی را نشان می دهد که مقاومت آن به آنها بستگی دارد. به نظر می رسد که برای محاسبه مقاومت یک هادی، طول، سطح مقطع و ماده ای که از آن ساخته شده است مهم است. مفهوم مقاومت یک هادی معرفی شده است که ماده هادی را مشخص می کند.

موضوع:پدیده های الکترومغناطیسی

درس: محاسبه مقاومت هادی. مقاومت

در درس‌های قبلی، قبلاً این سؤال را مطرح کردیم که مقاومت الکتریکی چگونه بر قدرت جریان در مدار تأثیر می‌گذارد، اما بحث نکردیم که مقاومت یک هادی به چه عوامل خاصی بستگی دارد. در درس امروز با پارامترهای یک هادی که مقاومت آن را تعیین می کند آشنا خواهیم شد و خواهیم آموخت که چگونه گئورگ اهم مقاومت هادی ها را در آزمایشات خود بررسی کرده است.

برای به دست آوردن وابستگی جریان در مدار به مقاومت، اهم مجبور شد تعداد زیادی آزمایش انجام دهد که در آن لازم بود مقاومت هادی تغییر کند. در این راستا، او با مشکل مطالعه مقاومت یک هادی بسته به پارامترهای فردی آن مواجه شد. اول از همه ، گئورگ اهم توجه خود را به وابستگی مقاومت یک هادی به طول آن جلب کرد ، که قبلاً در درس های قبلی به طور گذرا مورد بحث قرار گرفت. او نتیجه گرفت که با افزایش طول هادی، مقاومت آن نیز به نسبت مستقیم افزایش می یابد. علاوه بر این، مشخص شد که مقاومت نیز تحت تأثیر سطح مقطع هادی است، یعنی مساحت شکلی که از یک مقطع عرضی به دست می‌آید. علاوه بر این، هر چه سطح مقطع بزرگتر باشد، مقاومت کمتر است. از این نتیجه می‌توان نتیجه گرفت که هرچه سیم ضخیم‌تر باشد، مقاومت آن کمتر است. همه این حقایق به صورت تجربی به دست آمد.

علاوه بر پارامترهای هندسی، مقاومت یک هادی نیز تحت تأثیر کمیتی است که نوع ماده ای را که هادی از آن تشکیل شده است، توصیف می کند. اوم در آزمایش های خود از هادی های ساخته شده از مواد مختلف استفاده کرد. هنگام استفاده از سیم های مسی، مقاومت یک طرف، نقره - دیگری، آهن - دیگری و غیره بود. مقداری که نوع ماده را در این مورد مشخص می کند نامیده می شود. مقاومت.

بنابراین، می توانیم وابستگی های زیر را برای مقاومت هادی بدست آوریم (شکل 1):

1. مقاومت مستقیماً با طول هادی متناسب است که بر حسب متر در SI اندازه گیری می شود.

2. مقاومت با سطح مقطع هادی نسبت معکوس دارد که به دلیل کوچک بودن آن را در میلی متر 2 اندازه گیری می کنیم.

3. مقاومت بستگی به مقاومت خاص ماده دارد (بخوانید rho) که یک مقدار جدولی است و معمولاً در .

برنج. 1. کاوشگر

به عنوان مثال، جدولی از مقادیر مقاومت برخی از فلزات که به صورت تجربی به دست آمده است، در اینجا آمده است:

مقاومت,

شایان ذکر است که در میان راهنماهای خوبکه فلزات هستند، بهترین ها فلزات گرانبها و نقره بیشتر به حساب می آیند بهترین راهنما، زیرا دارای کمترین مقاومت کم است. این موضوع استفاده از فلزات گرانبها را هنگام لحیم کاری عناصر مهم در مهندسی برق توضیح می دهد. از مقادیر مقاومت مواد می توان در مورد آنها نتیجه گیری کرد کاربرد عملی- مواد با مقاومت بالا برای ساخت مواد عایق و مواد با مقاومت کم برای رساناها مناسب هستند.

اظهار نظر.در بسیاری از جداول، مقاومت بر حسب اندازه گیری می شود که مربوط به اندازه گیری مساحت SI در متر مربع است.

معنای فیزیکی مقاومت- مقاومت هادی به طول 1 متر و سطح مقطع 1 میلی متر مربع.

فرمول محاسبه مقاومت الکتریکی یک هادی بر اساس ملاحظات فوق به شرح زیر است:

اگر به این فرمول دقت کنید، می توانید نتیجه بگیرید که مقاومت هادی را بیان می کند، یعنی با تعیین جریان و ولتاژ روی هادی و اندازه گیری طول آن با سطح مقطع، می توانید از قانون اهم و فرمول مشخص شده استفاده کنید. برای محاسبه مقاومت سپس می توان مقدار آن را با داده های جدول مقایسه کرد و مشخص کرد که هادی از چه ماده ای ساخته شده است.

تمام پارامترهایی که بر مقاومت هادی ها تأثیر می گذارند باید هنگام طراحی مدارهای الکتریکی پیچیده، مانند خطوط برق، در نظر گرفته شوند. در چنین پروژه‌هایی، متعادل کردن نسبت‌های طول، مقطع و مواد رساناها برای جبران موثر اثر حرارتی جریان مهم است.

درس بعدی به طراحی و اصل عملکرد دستگاهی به نام رئوستات می پردازد که ویژگی اصلی آن مقاومت است.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. Gendenshtein L.E.، Kaidalov A.B.، Kozhevnikov V.B. فیزیک 8 / ویرایش. Orlova V.A., Roizena I.I. - M.: Mnemosyne.
2. پریشکین A.V. فیزیک 8. - M.: Bustard، 2010.
3. Fadeeva A.A.، Zasov A.V.، Kiselev D.F. فیزیک 8. - م.: اشراق.

1. پورتال اینترنتی Exir.ru ().
2. فیزیک جالب ().

مشق شب

1. صفحه 103-106: سوالات شماره 1-6. پریشکین A.V. فیزیک 8. - M.: Bustard، 2010.
2. طول و سطح مقطع سیم های آلومینیومی و آهنی یکسان است. کدام هادی مقاومت بیشتری دارد؟
3. مقاومت سیم مسی به طول 10 متر و سطح مقطع 0.17 میلی متر مربع چقدر است؟
4. کدام یک از میله های آهن جامد با قطرهای مختلف مقاومت الکتریکی بیشتری دارد؟ جرم میله ها یکسان است.

با دانستن علت مقاومت الکتریکی می توان نتیجه گرفت که مقاومت بستگی به ابعاد هادی (طول و ضخامت) و درماده ای که از آن ساخته شده است. تجربه این نتیجه را تایید می کند.

شکل 262 تنظیماتی را برای انجام چنین آزمایشی نشان می دهد. مدار منبع جریان به نوبه خود روشن می شود هادی های مختلف، به عنوان مثال:

• سیم های نیکل با ضخامت یکسان، اما طول های مختلف؛
• سیم های نیکل با طول یکسان، اما ضخامت های متفاوت (مقاطع مختلف).
• سیم های نیکل و نیکرم با طول و ضخامت یکسان.

جریان در مدار با آمپرمتر و ولتاژ با ولت متر اندازه گیری می شود.

با دانستن ولتاژ انتهای هادی و جریان موجود در آن، با استفاده از قانون اهم می توان مقاومت هر یک از هادی ها را تعیین کرد.

اهم اولین کسی بود که وابستگی مقاومت یک هادی را به اندازه و مواد آن از طریق آزمایشات مطالعه کرد. او آن مقاومت را پیدا کرد نسبت مستقیم با طول هادی، با سطح مقطع آن نسبت معکوس دارد و به جنس هادی بستگی دارد.

مقاومت هادی به طول 1 متر با سطح مقطع 1 متر مربع را مقاومت می گویند. اجازه دهید نام های حروف را معرفی کنیم: p - مقاومت، I - طول و S - سطح مقطع هادی. سپس مقاومت هادی R با فرمول بیان می شود:

از این فرمول می توانید واحد مقاومت را تعیین کنید:

واحدها p = واحد واحدهای R * S/واحد ل

از آنجایی که واحدها R = 1 اهم، واحد. S = 1 متر مربع، واحد. l = 1 متر، سپس بر اساس واحد

1 اهم * 1 متر مربع/1 متر، یا 1 اهم * متر

بیان سطح مقطع هادی در میلی متر مربع راحت تر است، زیرا اغلب کوچک است. سپس توسط یکی مقاومت به صورت زیر خواهد بود:

1 اهم *mm2/m

در آینده از این واحد استفاده خواهیم کرد.

جدول 13 مقادیر مقاومت برخی از مواد را در 20 درجه سانتیگراد نشان می دهد (دما به این دلیل نشان داده شده است که مقاومت هادی با تغییرتغییرات دما.)

در بین تمام فلزات، نقره و مس کمترین مقاومت را دارند. بنابراین نقره و مس بهترین رسانای الکتریسیته هستند.

هنگام سیم کشی مدارهای الکتریکی از سیم های آلومینیومی، مسی و آهنی استفاده می شود.

سوالات. 1. مقاومت هادی چگونه به طول و سطح مقطع آن بستگی دارد؟ 2. چگونه می توان وابستگی مقاومت هادی را به طول، سطح مقطع و مواد به صورت تجربی نشان داد؟ 3. مقاومت رسانا چیست؟ 4. برای محاسبه مقاومت هادی ها از چه فرمولی می توان استفاده کرد؟ 5. مقاومت رسانا در چه واحدهایی اندازه گیری می شود؟ 6. کدام یک از فلزات ارائه شده در جدول 13 کمترین مقاومت را دارند؟ 7. هادی ها در عمل از چه موادی ساخته می شوند؟

محتوا:

هنگام طراحی شبکه های الکتریکیدر آپارتمان ها یا خانه های شخصی محاسبه سطح مقطع سیم و کابل الزامی است. برای انجام محاسبات از شاخص هایی مانند مقدار توان مصرفی و قدرت جریانی که از طریق شبکه عبور می کند استفاده می شود. به دلیل کوتاه بودن طول خطوط کابل، مقاومت در نظر گرفته نمی شود. با این حال، این نشانگر برای خطوط طولانی برق و افت ولتاژ در مناطق مختلف ضروری است. مقاومت سیم مسی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. چنین سیم هایی به طور فزاینده ای در شبکه های مدرن مورد استفاده قرار می گیرند، بنابراین ویژگی های فیزیکی آنها باید در هنگام طراحی در نظر گرفته شود.

مفاهیم و معنای مقاومت

مقاومت الکتریکی مواد به طور گسترده در مهندسی برق مورد استفاده قرار می گیرد و مورد توجه قرار می گیرد. این مقدار به شما امکان می دهد تا پارامترهای اساسی سیم و کابل را تنظیم کنید، به خصوص با روش پنهانی برای گذاشتن آنها. اول از همه، طول دقیق خط گذاشته شده و مواد مورد استفاده برای تولید سیم تعیین می شود. با محاسبه داده های اولیه، اندازه گیری کابل کاملا امکان پذیر است.

در مقایسه با سیم کشی برق معمولی، پارامترهای مقاومت در الکترونیک اهمیت حیاتی دارند. در ارتباط با سایر شاخص های موجود در آن در نظر گرفته شده و مقایسه می شود مدارهای الکترونیکی. در این موارد، مقاومت سیم نادرست انتخاب شده می تواند باعث اختلال در عملکرد تمام عناصر سیستم شود. اگر از سیمی استفاده کنید که برای اتصال به منبع تغذیه رایانه بسیار نازک است، ممکن است این اتفاق بیفتد. کاهش جزئی ولتاژ در هادی وجود خواهد داشت که باعث می شود کامپیوتر به درستی کار نکند.

مقاومت در یک سیم مسی به عوامل زیادی و در درجه اول به خواص فیزیکی خود ماده بستگی دارد. علاوه بر این، قطر یا مقطع هادی در نظر گرفته می شود، که توسط یک فرمول یا یک جدول خاص تعیین می شود.

جدول

مقاومت یک هادی مسی تحت تأثیر چند کمیت فیزیکی اضافی است. ابتدا باید دمای محیط را در نظر گرفت. همه می دانند که با افزایش دمای یک هادی، مقاومت آن افزایش می یابد. در همان زمان، به دلیل وابستگی معکوس نسبت معکوس هر دو کمیت، جریان کاهش می یابد. این در درجه اول برای فلزات با ضریب دمایی مثبت اعمال می شود. نمونه ای از ضریب منفی آلیاژ تنگستن است که در لامپ های رشته ای استفاده می شود. در این آلیاژ استحکام جریان حتی در دماهای بسیار بالا نیز کاهش نمی یابد.

نحوه محاسبه مقاومت

روش های مختلفی برای محاسبه مقاومت سیم مسی وجود دارد. ساده ترین نسخه جدولی است که پارامترهای مرتبط را نشان می دهد. بنابراین علاوه بر مقاومت، قدرت جریان، قطر یا مقطع سیم نیز تعیین می شود.

در مورد دوم از انواع مختلفی استفاده می شود. مجموعه ای از مقادیر فیزیکی سیم مسی در هر یک از آنها وارد می شود که به کمک آنها نتایج دقیقی به دست می آید. اکثر این ماشین حساب ها از 0.0172 اهم * میلی متر 2 / متر استفاده می کنند. در برخی موارد، چنین میانگینی ممکن است بر دقت محاسبات تأثیر بگذارد.

سخت ترین گزینه محاسبات دستی با استفاده از فرمول R = p x L/S در نظر گرفته می شود که در آن p مقاومت مس، L طول هادی و S سطح مقطع این هادی است. لازم به ذکر است که در جدول مقاومت سیم مسی به عنوان یکی از کمترین ها تعریف شده است. فقط نقره ارزش کمتری دارد.

هر جسمی که جریان الکتریکی از آن عبور می کند مقاومت خاصی در برابر آن از خود نشان می دهد. خاصیت یک ماده رسانا برای جلوگیری از عبور جریان الکتریکی از آن، مقاومت الکتریکی نامیده می شود.

هر چه مقاومت یک هادی بیشتر باشد، جریان الکتریکی را بدتر می کند و برعکس، هر چه مقاومت هادی کمتر باشد، عبور جریان الکتریکی از این هادی آسان تر است.

مقاومت هادی های مختلف به ماده ای که از آن ساخته شده اند بستگی دارد. برای توصیف مقاومت الکتریکی مواد مختلف، مفهوم به اصطلاح مقاومت معرفی شده است.

مقاومت ویژه مقاومت هادی با طول 1 متر و سطح مقطع 1 میلی متر مربع است. مقاومت با حرف p (rho) الفبای یونانی نشان داده می شود. هر ماده ای که یک هادی از آن ساخته شده است مقاومت خاص خود را دارد.

به عنوان مثال، مقاومت مس 0.0175 است، یعنی یک هادی مسی با طول 1 متر و سطح مقطع 1 میلی متر مربع دارای مقاومت 0.0175 اهم است. مقاومت آلومینیوم 0.029، مقاومت آهن 0.135، مقاومت کانستانتان 0.48، و مقاومت نیکروم 1-1.1 است.

مقاومت یک هادی با طول آن نسبت مستقیم دارد، یعنی هر چه هادی بلندتر باشد، مقاومت الکتریکی آن نیز بیشتر می شود.

مقاومت یک هادی با سطح مقطع آن نسبت معکوس دارد، یعنی هر چه هادی ضخیم‌تر باشد، مقاومت آن کمتر است و برعکس، هر چه هادی نازک‌تر باشد، مقاومت آن بیشتر می‌شود.

مقاومت هادی را می توان با فرمول تعیین کرد:

که در آن r مقاومت هادی بر حسب اهم است. ρ-مقاومت رسانا (اهم*m)؛ l طول هادی در (m) است. S - مقطع هادی در (mm2).

مثال:مقاومت 200 متر سیم مسی با سطح مقطع 1.5 میلی متر مربع را تعیین کنید.

مثال:مقاومت 200 متر سیم مسی با مقطع 2.5 میلی متر مربع را تعیین کنید.

عایق

عایق در مهندسی برق یکی از عناصر طراحی تجهیزات است که از عبور جریان الکتریکی از آن جلوگیری می کند، به عنوان مثال برای محافظت از افراد.

مواد با خواص دی الکتریک برای عایق استفاده می شود: شیشه، سرامیک، پلیمرهای متعدد، میکا. همچنین عایق هوا وجود دارد که در آن هوا نقش یک عایق را بازی می کند و عناصر ساختاری پیکربندی فضایی هادی های عایق را به گونه ای تنظیم می کنند که شکاف های هوای لازم را فراهم کنند.

روکش های عایق را می توان تولید کرد:

• ساخته شده از لاستیک عایق الکتریکی؛
• ساخته شده از پلی اتیلن؛
• ساخته شده از پلی اتیلن متقاطع و فوم دار؛
• از لاستیک سیلیکونی؛
• ساخته شده از پلاستیک پلی وینیل کلرید (PVC)؛
• ساخته شده از کاغذ کابل آغشته؛
• ساخته شده از پلی تترا فلوئورواتیلن

عایق لاستیکی

عایق لاستیکی را فقط می توان با غلاف شلنگ لاستیکی (در صورت وجود) استفاده کرد. از آنجایی که لاستیک ساخته شده از لاستیک طبیعی بسیار گران است، تقریباً تمام لاستیک های مورد استفاده در صنعت کابل سازی مصنوعی است. به لاستیک اضافه کنید:

• عوامل ولکانیزه کننده (عناصری که امکان تبدیل پیوندهای خطی در لاستیک را به پیوندهای فضایی در عایق، به عنوان مثال، گوگرد) فراهم می کنند.
• شتاب دهنده های ولکانیزاسیون (کاهش زمان مصرف)؛
• پرکننده ها (کاهش قیمت مواد بدون کاهش قابل توجه مشخصات فنی)؛
• نرم کننده ها (افزایش خواص پلاستیک)؛
• آنتی اکسیدان ها (برای مقاومت در برابر تشعشع خورشیدی به پوسته ها اضافه می شوند).
• رنگها (برای دادن رنگ دلخواه).

لاستیک به شما امکان می دهد شعاع خمشی بزرگی را به محصولات کابل اختصاص دهید، بنابراین، همراه با یک هسته رشته ای، در هادی ها برای اتصالات متحرک (کابل های KG، KGESH، سیم RPSh) استفاده می شود.
تخصص:در کابل های صنعتی عمومی برای اتصال تلفن همراه مصرف کنندگان استفاده می شود.

خواص مثبت:

• هزینه کم لاستیک مصنوعی؛
• انعطاف پذیری خوب؛
• ویژگی های عایق الکتریکی بالا (6 برابر بیشتر از مقدار پلاستیک PVC)؛
• عملا بخار آب را از هوا جذب نمی کند.

ویژگی های منفی:

• کاهش مقاومت الکتریکی هنگام افزایش دما تا +80 درجه سانتیگراد.
• قرار گرفتن در معرض تابش خورشیدی (اکسیداسیون نور) و به دنبال آن ترک خوردگی مشخصه لایه سطحی (در صورت عدم وجود پوسته).
• برای به دست آوردن مقاومت شیمیایی خاص، لازم است مواد خاصی را به ترکیب وارد کنید.
• آتش را گسترش می دهد.

همچنین بخوانید:

محاسبه مقاومت سیم ماشین حساب آنلاین.
وابستگی مقاومت به مواد هادی، طول، قطر یا سطح مقطع. محاسبه سطح مقطع سیم ها بسته به توان بار.

در نگاه اول، ممکن است به نظر برسد که این مقاله از بخش "یادداشت هایی برای برقکاران" است.
از یک طرف، چرا که نه، از طرف دیگر، ما، مهندسان الکترونیک کنجکاو، گاهی اوقات نیاز داریم که مقاومت سیم پیچ یک سلف، یا یک مقاومت نیکروم خانگی، و، صادقانه بگوییم، یک کابل صوتی را محاسبه کنیم. تجهیزات پخش صدا با کیفیت

فرمول در اینجا کاملاً ساده است R = p*l/S، که در آن l و S به ترتیب طول و سطح مقطع هادی و p مقاومت ماده است، بنابراین این محاسبات را می توان انجام داد. به طور مستقل، مسلح به یک ماشین حساب و A جزئی فکر می کرد که تمام داده های جمع آوری شده باید به سیستم SI هدایت شوند.

خوب، برای بچه های عادی که تصمیم گرفتند در وقت خود صرفه جویی کنند و از چیزهای کوچک عصبی نشوند، ما یک جدول ساده ترسیم می کنیم.

جدول برای محاسبه مقاومت هادی

صفحه تنها بود ، بنابراین من برای کسانی که می خواهند وقت خود را با سیم کشی برق وصل کنند ، منبع قدرتمند مصرف انرژی را وصل کنند یا فقط به چشمان واسیلی برقکار نگاه کنند ، جدولی در اینجا قرار می دهم. جرعه جرعه جرعه از قابلمه،" یک سوال منصفانه بپرس: "چرا، دقیقا؟ شاید "تصمیم گرفتی مرا خراب کنی؟ چرا برای دو لامپ و یک یخچال به چهار مربع مس بدون اکسیژن نیاز دارم؟ دقیقا برای چه؟"

و ما این محاسبات را نه آزادانه و نه حتی مطابق با حکمت عامیانه انجام خواهیم داد، که می گوید "مساحت مقطع مورد نیاز سیم برابر است با حداکثر جریان تقسیم بر 10"، اما مطابق دقیق اسناد نظارتیوزارت انرژی روسیه در مورد قوانین نصب تاسیسات الکتریکی.
این قوانین سیم هایی با سطح مقطع کمتر از 1.5 میلی متر مربع را نادیده می گیرند. من همچنین آنها را نادیده خواهم گرفت، و آلومینیومی را نیز، به دلیل ماهیت باستانی آشکار آنها.
بنابراین.

مقاومت و هدایت الکتریکی

محاسبه مساحت مقطع سیم بسته به قدرت بار

تلفات هادی ها به دلیل مقدار غیر صفر مقاومت آنها است که به طول سیم بستگی دارد.
مقادیر توان این تلفات آزاد شده به صورت گرما در فضای اطراف در جدول آورده شده است.
در نتیجه، ولتاژ به مصرف کننده انرژی در انتهای دیگر سیم به شکل کمی کاهش یافته - کمتر از آن در منبع می رسد. جدول نشان می دهد که به عنوان مثال، با ولتاژ شبکه 220 ولت و طول سیم 100 متر با سطح مقطع 1.5 میلی متر مربع، ولتاژ در بار مصرف کننده 4 کیلو وات نه 220، بلکه 199 ولت خواهد بود.
این خوب است یا بد؟
برای برخی دستگاه‌ها مهم نیست، برخی کار می‌کنند، اما با قدرت کمتر، و برخی دیگر شما را همراه با سیم‌های بلند و میزهای هوشمندتان به سشوار می‌فرستند.
بنابراین وزارت نیرو وزارت نیرو است و سر خود آدم در هیچ شرایطی درد نمی کند. اگر وضعیت به روشی مشابه ایجاد شود، مسیر مستقیمی برای انتخاب سیم هایی با سطح مقطع بزرگتر وجود دارد.

شدت جریان در یک هادی با ولتاژ دو طرف آن نسبت مستقیم دارد.

مقاومت سیم.

این بدان معنی است که با افزایش ولتاژ، جریان نیز افزایش می یابد. با این حال، با ولتاژ یکسان، اما با استفاده از هادی های مختلف، قدرت جریان متفاوت است. شما می توانید آن را متفاوت بگویید. اگر ولتاژ را افزایش دهید، اگر چه قدرت جریان افزایش می یابد، بسته به خواص هادی، در همه جا متفاوت خواهد بود.

رابطه جریان در مقابل ولتاژ برای آن هادی خاص نشان دهنده مقاومت آن هادی است. با R نشان داده می شود و با فرمول R = U/I یافت می شود. یعنی مقاومت به عنوان نسبت ولتاژ به جریان تعریف می شود. هر چه جریان یک هادی در یک ولتاژ معین بیشتر باشد، مقاومت آن کمتر است. هر چه ولتاژ برای یک جریان معین بیشتر باشد، مقاومت هادی بیشتر است.

فرمول را می توان در رابطه با قدرت جریان بازنویسی کرد: I = U/R (قانون اهم). در این حالت، واضح تر است که هر چه مقاومت بیشتر باشد، جریان کمتر است.

می توان گفت مقاومت مانع از ایجاد جریان زیاد ولتاژ می شود.

مقاومت به خودی خود از ویژگی های هادی است. به ولتاژ اعمال شده به آن بستگی ندارد. اگر ولتاژ زیادی اعمال شود، جریان تغییر می کند، اما نسبت U/I تغییر نمی کند، یعنی مقاومت تغییر نمی کند.

مقاومت یک هادی به چه چیزی بستگی دارد؟ این حسادت است

• طول هادی،
• سطح مقطع آن،
• ماده ای که هادی از آن ساخته شده است،
• درجه حرارت.

برای اتصال یک ماده و مقاومت آن، مفهوم مقاومت خاص یک ماده معرفی شده است. اگر هادی ساخته شده از آن دارای طول 1 متر و سطح مقطع 1 متر مربع باشد، نشان می دهد که مقاومت در یک ماده معین چقدر خواهد بود. هادی هایی با طول و ضخامت یکسان، ساخته شده از مواد مختلف، مقاومت های متفاوتی خواهند داشت. این به این دلیل است که هر فلز (اغلب آنها رسانا هستند) شبکه کریستالی خود را دارد، تعداد الکترون های آزاد مخصوص به خود را دارد.

هرچه مقاومت یک ماده کمتر باشد، رسانای جریان الکتریکی بهتری است. به عنوان مثال، نقره، مس، آلومینیوم مقاومت کمی دارند. خیلی بیشتر برای آهن، تنگستن. بسیار بزرگ برای آلیاژهای مختلف.

هر چه هادی طولانی تر باشد، مقاومت بیشتری دارد. اگر در نظر بگیریم که حرکت الکترون‌ها در فلزات توسط یون‌های تشکیل‌دهنده شبکه کریستالی مانع می‌شود، روشن می‌شود. هر چه تعداد آنها بیشتر باشد، یعنی هادی طولانی تر باشد، شانس الکترون برای کند کردن مسیر خود بیشتر می شود.

اما افزایش سطح مقطع باعث عریض تر شدن جاده می شود. جریان الکترون ها و برخورد نکردن با گره های شبکه کریستالی آسان تر است. بنابراین، هر چه هادی ضخیم تر باشد، مقاومت آن کمتر است.

بنابراین، مقاومت با مقاومت (ρ) و طول (l) هادی نسبت مستقیم و با سطح (S) سطح مقطع آن نسبت معکوس دارد. فرمول مقاومت را بدست می آوریم:

در نگاه اول، این فرمول وابستگی مقاومت هادی به دمای آن را منعکس نمی کند. با این حال، مقاومت یک ماده در دمای معینی (معمولاً 20 درجه سانتیگراد) اندازه گیری می شود. بنابراین دما در نظر گرفته می شود. برای محاسبات، مقاومت ها از جداول خاص گرفته می شود.

برای هادی های فلزی، هر چه دما بالاتر باشد، مقاومت بیشتر است. این به این دلیل است که با افزایش دما، یون های شبکه شروع به ارتعاش شدیدتر می کنند و در حرکت الکترون ها دخالت بیشتری می کنند. با این حال، در الکترولیت ها (محلول هایی که بار توسط یون ها به جای الکترون ها حمل می شود)، با افزایش دما مقاومت کاهش می یابد. در اینجا این به این دلیل است که هر چه دما بالاتر باشد، تجزیه بیشتر به یون ها اتفاق می افتد و آنها سریعتر در محلول حرکت می کنند.