Ellenállás számítása hossz és metszet mentén. Ellenállási képlet. A szomszédos vezetők hatása

Tudjuk, mi az oka elektromos ellenállás A vezető az elektronok kölcsönhatása a fémkristályrács ionjaival (43. §). Ezért feltételezhető, hogy egy vezető ellenállása függ a hosszától és a keresztmetszeti területétől, valamint attól az anyagtól, amelyből készült.

A 74. ábra egy ilyen kísérlet végrehajtásának beállítását mutatja. Az áramforrás áramkörébe különféle vezetők tartoznak, például:

1. azonos vastagságú, de eltérő hosszúságú nikkelhuzalok;
2. azonos hosszúságú, de eltérő vastagságú nikkelhuzalok (különböző keresztmetszeti területek);
3. azonos hosszúságú és vastagságú nikkel és nikróm huzalok.

Az áramkörben az áramerősséget ampermérővel, a feszültséget pedig voltmérővel mérjük.

A vezető végén lévő feszültség és a benne lévő áram ismeretében Ohm törvénye alapján meghatározhatja az egyes vezetők ellenállását.

Rizs. 74. A vezető ellenállásának függése a méretétől és az anyag típusától

A kísérletek elvégzése után megállapítjuk, hogy:

1. két azonos vastagságú nikkelhuzal közül a hosszabb huzal nagyobb ellenállással rendelkezik;
2. két azonos hosszúságú nikkelinhuzal közül a kisebb keresztmetszetű huzalnak a nagyobb az ellenállása;
3. Az azonos méretű nikkel- és nikrómhuzalok ellenállása eltérő.

Ohm volt az első, aki kísérletileg vizsgálta egy vezető ellenállásának a méretétől és az anyagtól, amelyből a vezető készül. Megállapította, hogy az ellenállás egyenesen arányos a vezető hosszával, fordítottan arányos a keresztmetszeti területével és függ a vezető anyagától.

Hogyan lehet figyelembe venni az ellenállás függését az anyagtól, amelyből a vezető készül? Ehhez számítsuk ki az ún anyag fajlagos ellenállása.

A fajlagos ellenállás egy olyan fizikai mennyiség, amely meghatározza egy adott anyagból készült, 1 m hosszú és 1 m 2 keresztmetszetű vezető ellenállását.

Bemutatjuk betűjelölések: ρ a vezető ellenállása, I a vezető hossza, S a keresztmetszete. Ekkor az R vezető ellenállást a képlet fejezi ki

Ebből azt kapjuk, hogy:

Az utolsó képletből meghatározhatja az ellenállás mértékegységét. Mivel az ellenállás mértékegysége 1 ohm, a keresztmetszeti terület mértékegysége 1 m2, a hossz mértékegysége pedig 1 m, akkor az ellenállás mértékegysége:

Kényelmesebb a vezető keresztmetszeti területét négyzetmilliméterben kifejezni, mivel az leggyakrabban kicsi. Ekkor az ellenállás mértékegysége a következő lesz:

A 8. táblázat egyes anyagok ellenállási értékeit mutatja 20 °C-on. A fajlagos ellenállás a hőmérséklettel változik. Kísérletileg megállapították, hogy például a fémek ellenállása a hőmérséklet emelkedésével nő.

8. táblázat: Egyes anyagok elektromos ellenállása (t = 20 °C-on)

Az összes fém közül az ezüstnek és a réznek van a legkisebb ellenállása. Ezért az ezüst és a réz a legjobb elektromos vezetők.

Feladáskor elektromos áramkörök alumínium-, réz- és vashuzalokat használjon.

Sok esetben nagy ellenállású eszközökre van szükség. Speciálisan létrehozott ötvözetekből - nagy ellenállású anyagokból - készülnek. Például, amint az a 8. táblázatból látható, a nikrómötvözet ellenállása csaknem 40-szer nagyobb, mint az alumíniumé.

A porcelánnak és az ebonitnak olyan nagy az ellenállása, hogy szinte egyáltalán nem vezetnek elektromos áramot, szigetelőként használják.

Kérdések

1. Hogyan függ egy vezető ellenállása a hosszától és a keresztmetszeti területétől?
2. Hogyan mutatható ki kísérletileg egy vezető ellenállásának hosszától, keresztmetszeti területétől és az anyagtól, amelyből készült?
3. Mekkora a vezető ellenállása?
4. Milyen képlettel lehet kiszámítani a vezetők ellenállását?
5. Milyen mértékegységekben fejeződik ki egy vezető ellenállása?
6. Milyen anyagokból készülnek a gyakorlatban használt vezetők?

A lecke részletesen feltárja a vezető korábban bejelentett paramétereit, amelyektől az ellenállása függ. Kiderült, hogy a vezető ellenállásának kiszámításához fontos a hossza, a keresztmetszete és az anyag, amelyből készült. Bevezetésre kerül a vezető ellenállásának fogalma, amely a vezető anyagát jellemzi.

Tantárgy:Elektromágneses jelenségek

Lecke: Vezető ellenállás számítása. Ellenállás

Az előző leckékben már felvettük azt a kérdést, hogy az elektromos ellenállás hogyan befolyásolja az áramerősséget egy áramkörben, de nem tárgyaltuk, hogy egy vezető ellenállása milyen konkrét tényezőktől függ. A mai leckében megismerkedünk egy vezető ellenállását meghatározó paraméterekkel, valamint megtudjuk, hogyan vizsgálta Georg Ohm a vezetők ellenállását kísérleteiben.

Az áramkör áramának az ellenállástól való függőségének megállapításához Ohmnak hatalmas számú kísérletet kellett végrehajtania, amelyekben meg kellett változtatni a vezető ellenállását. Ebben a tekintetben szembesült azzal a problémával, hogy tanulmányozza a vezető ellenállását az egyéni paramétereitől függően. Georg Ohm mindenekelőtt felhívta a figyelmet a vezető ellenállásának a hosszától való függőségére, amelyről az előző leckékben már mellékesen szó volt. Arra a következtetésre jutott, hogy a vezető hosszának növekedésével az ellenállása is egyenes arányban nő. Ezenkívül azt találták, hogy az ellenállást a vezető keresztmetszete is befolyásolja, azaz a keresztmetszetből kapott ábra területe. Ráadásul minél nagyobb a keresztmetszeti terület, annál kisebb az ellenállás. Ebből arra következtethetünk, hogy minél vastagabb a vezeték, annál kisebb az ellenállása. Mindezeket a tényeket kísérleti úton szereztük be.

A vezető ellenállását a geometriai paramétereken kívül egy olyan mennyiség is befolyásolja, amely leírja, hogy a vezető milyen anyagfajtából áll. Kísérleteiben Om különféle anyagokból készült vezetőket használt. A rézhuzalok használatakor az ellenállás egyféle volt, az ezüst más, a vas más, stb. Az anyag típusát ebben az esetben jellemző értéket ún. ellenállás.

Így a vezető ellenállására a következő függéseket kaphatjuk (1. ábra):

1. Az ellenállás egyenesen arányos a vezető hosszával, amelyet m-ben, SI-ben mérnek;

2. Az ellenállás fordítottan arányos a vezeték keresztmetszeti területével, amelyet kicsisége miatt mm 2 -ben fogunk mérni;

3. Az ellenállás az anyag fajlagos ellenállásától függ (értsd: „rho”), amely táblázatos érték, és általában -ban mérik.

Rizs. 1. Explorer

Példaként itt van egy táblázat néhány fém ellenállási értékeiről, amelyeket kísérletileg kaptunk:

Ellenállás,

Érdemes megjegyezni, hogy között jó útmutatók, amelyek fémek, a legjobbak a nemesfémek, míg az ezüstöt tartják leginkább a legjobb útmutató, mert ennek a legkisebb az ellenállása. Ez magyarázza a nemesfémek használatát az elektrotechnikában különösen fontos elemek forrasztásakor. Az anyagok fajlagos ellenállásértékeiből következtetéseket lehet levonni azokra vonatkozóan praktikus alkalmazás- a nagy ellenállású anyagok szigetelőanyag, az alacsony ellenállásúak pedig vezetőnek alkalmasak.

Megjegyzés. Sok táblázatban az ellenállást -ban mérik, ami a terület m2-ben mért SI mérésével kapcsolatos.

Az ellenállás fizikai jelentése- 1 m hosszú és 1 mm 2 keresztmetszetű vezeték ellenállása.

A vezető elektromos ellenállásának kiszámításának képlete a fenti megfontolások alapján a következő:

Ha odafigyel erre a képletre, akkor arra a következtetésre juthat, hogy ez a vezető ellenállását fejezi ki, azaz a vezetéken lévő áram és feszültség meghatározásával, valamint a hosszának keresztmetszeti területtel való megmérésével használhatja Ohm törvényét és a megadott képletet. ellenállás kiszámításához. Ezután az értéke összehasonlítható a táblázat adataival, és meghatározható, hogy a vezető milyen anyagból készült.

Összetett elektromos áramkörök, például elektromos vezetékek tervezésekor minden olyan paramétert figyelembe kell venni, amely befolyásolja a vezetők ellenállását. Az ilyen projekteknél fontos a vezetékek hosszának, keresztmetszete és anyagának aránya egyensúlyba hozni az áram hőhatásának hatékony kompenzálása érdekében.

A következő leckében a reosztátnak nevezett eszköz kialakítását és működési elvét vizsgáljuk meg, amelynek fő jellemzője az ellenállás.

Bibliográfia

1. Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. Fizika 8 / Szerk. Orlova V.A., Roizena I.I. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Túzok, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizika 8. - M.: Felvilágosodás.

1. Exir.ru internetes portál ().
2. Klassz fizika ().

Házi feladat

1. oldal 103-106: kérdések 1-6. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Túzok, 2010.
2. Az alumínium és a vashuzalok hossza és keresztmetszete azonos. Melyik vezetőnek nagyobb az ellenállása?
3. Mekkora a 10 m hosszú és 0,17 mm 2 keresztmetszetű rézhuzal ellenállása?
4. A különböző átmérőjű tömör vasrudak közül melyik a nagyobb elektromos ellenállással? A rudak tömege azonos.

Az elektromos ellenállás okának ismeretében arra a következtetésre juthatunk az ellenállás a vezető méreteitől (hosszúság és vastagság) és attól függ az anyag, amelyből készült. A tapasztalat megerősíti ezt a következtetést.

A 262. ábra egy ilyen kísérlet elvégzésének beállítását mutatja. Az áramforrás áramköre felváltva bekapcsol különböző vezetők, pl.

• azonos vastagságú, de eltérő hosszúságú nikkelhuzalok;
• azonos hosszúságú, de eltérő vastagságú nikkelhuzalok (különböző keresztmetszeti területek);
• azonos hosszúságú és vastagságú nikkel és nikróm huzalok.

Az áramkörben az áramerősséget ampermérővel, a feszültséget pedig voltmérővel mérjük.

A vezető végén lévő feszültség és a benne lévő áram ismeretében Ohm törvénye alapján meghatározhatja az egyes vezetők ellenállását.

Ohm volt az első, aki kísérletekkel vizsgálta egy vezető ellenállásának a méretétől és anyagától való függését. Megtalálta ezt az ellenállást egyenesen arányos a vezető hosszával, fordítottan arányos a keresztmetszeti területével és függ a vezető anyagától.

Az 1 m hosszú, 1 m2 keresztmetszetű vezető ellenállását ellenállásnak nevezzük. Bemutatjuk a betűjeleket: p - ellenállás, I - hossza és S - a vezető keresztmetszete. Aztán ellenállás Az R vezetőt a következő képlettel fejezzük ki:

Ebből a képletből meghatározhatja az ellenállás mértékegységét:

egységek p = mértékegység R * egység S/ egységek l

Mivel egységek R = 1 Ohm, mértékegység. S = 1 m2, mértékegység. l = 1 m, akkor mértékegységenként

1 Ohm * 1 m2/1 m, vagy 1 Ohm * m

Kényelmesebb a vezető keresztmetszeti területét négyzetmilliméterben kifejezni, mivel az leggyakrabban kicsi. Aztán egyenként ellenállása a következő lesz:

1 Ohm *mm2/m

Ezt az egységet a jövőben is használni fogjuk.

A 13. táblázat egyes anyagok ellenállási értékeit mutatja 20°C-on. (A hőmérséklet azért van feltüntetve, mert vezető ellenállás változással hőmérséklet változás.)

Az összes fém közül az ezüstnek és a réznek van a legkisebb ellenállása. Ezért az ezüst és a réz a legjobb elektromos vezetők.

Az elektromos áramkörök bekötéséhez alumínium-, réz- és vashuzalokat használnak.

Kérdések. 1. Hogyan függ egy vezető ellenállása a hosszától és a keresztmetszeti területétől? 2. Hogyan mutatható ki kísérletileg egy vezető ellenállásának hosszától, keresztmetszeti területétől és anyagától való függését? 3. Mit nevezünk egy vezető ellenállásának? 4. Milyen képlettel lehet kiszámítani a vezetők ellenállását? 5. Milyen mértékegységekben mérik a vezető ellenállását? 6. A 13. táblázatban szereplő fémek közül melyiknek a legkisebb az ellenállása? 7. Milyen anyagból készülnek a gyakorlatban használt vezetékek?

Tartalom:

Tervezéskor elektromos hálózatok Lakásokban vagy magánházakban kötelező a vezetékek és kábelek keresztmetszetének kiszámítása. A számítások elvégzéséhez olyan mutatókat használnak, mint az energiafogyasztás értéke és a hálózaton átfolyó áramerősség. A kábelvezetékek rövid hossza miatt az ellenállást nem veszik figyelembe. Ez a mutató azonban szükséges hosszú távvezetékek és feszültségesések esetén a különböző területeken. A rézhuzal ellenállása különösen fontos. Az ilyen vezetékeket egyre gyakrabban használják a modern hálózatokban, ezért a tervezés során figyelembe kell venni fizikai tulajdonságaikat.

Az ellenállás fogalmai és jelentése

Az anyagok elektromos ellenállását széles körben használják és figyelembe veszik az elektrotechnikában. Ez az érték lehetővé teszi a vezetékek és kábelek alapvető paramétereinek beállítását, különösen rejtett fektetési módszerrel. Mindenekelőtt megállapítják a lefektetett vezeték pontos hosszát és a huzal előállításához használt anyagot. A kezdeti adatok kiszámítása után teljesen lehetséges a kábel mérése.

A hagyományos elektromos vezetékekhez képest az ellenállás paraméterei kritikus jelentőséggel bírnak az elektronikában. Figyelembe veszi és összehasonlítja más, a dokumentumban szereplő mutatókkal együtt elektronikus áramkörök. Ezekben az esetekben a helytelenül kiválasztott vezetékellenállás a rendszer összes elemének meghibásodását okozhatja. Ez akkor fordulhat elő, ha túl vékony vezetéket használ a számítógép tápegységéhez való csatlakoztatáshoz. A vezető feszültsége enyhén csökken, ami a számítógép helytelen működését okozza.

A rézhuzal ellenállása számos tényezőtől függ, és elsősorban magának az anyagnak a fizikai tulajdonságaitól. Ezenkívül figyelembe veszik a vezető átmérőjét vagy keresztmetszetét, amelyet egy képlet vagy egy speciális táblázat határoz meg.

asztal

A rézvezető ellenállását több további fizikai mennyiség is befolyásolja. Mindenekelőtt a környezeti hőmérsékletet kell figyelembe venni. Mindenki tudja, hogy a vezető hőmérsékletének növekedésével az ellenállása nő. Ugyanakkor mindkét mennyiség fordítottan arányos függése miatt az áramerősség csökken. Ez elsősorban a pozitív hőmérsékleti együtthatójú fémekre vonatkozik. A negatív együttható például az izzólámpákban használt wolframötvözet. Ebben az ötvözetben az áramerősség még nagyon magas hőmérsékleten sem csökken.

Hogyan kell kiszámítani az ellenállást

Számos módszer létezik a rézhuzal ellenállásának kiszámítására. A legegyszerűbb a táblázatos változat, amely az egymással összefüggő paramétereket mutatja. Ezért az ellenálláson kívül meghatározzák a vezeték áramerősségét, átmérőjét vagy keresztmetszetét.

A második esetben különféle típusokat használnak. Mindegyikbe fizikai mennyiségű rézhuzalt helyeznek be, amelyek segítségével pontos eredményeket kapnak. A legtöbb ilyen számológép 0,0172 Ohm*mm 2 /m értéket használ. Egyes esetekben ez az átlag befolyásolhatja a számítások pontosságát.

A legnehezebb lehetőség a kézi számítások a következő képlet alapján: R = p x L/S, amelyben p a réz fajlagos ellenállása, L a vezető hossza és S ennek a vezetőnek a keresztmetszete. Meg kell jegyezni, hogy a táblázat a rézhuzal ellenállását az egyik legalacsonyabbként határozza meg. Csak az ezüstnek van alacsonyabb értéke.

Bármely test, amelyen elektromos áram folyik, bizonyos ellenállást mutat vele szemben. A vezető anyagának azt a tulajdonságát, hogy megakadályozza az elektromos áram áthaladását, elektromos ellenállásnak nevezzük.

Minél nagyobb egy vezető ellenállása, annál rosszabbul vezeti az elektromos áramot, és fordítva, minél kisebb a vezető ellenállása, annál könnyebben halad át az elektromos áram ezen a vezetőn.

A különféle vezetékek ellenállása az anyagtól függ, amelyből készültek. A különféle anyagok elektromos ellenállásának jellemzésére bevezették az úgynevezett ellenállás fogalmát.

A fajlagos ellenállás egy 1 m hosszú és 1 mm2 keresztmetszetű vezeték ellenállása. Az ellenállást a görög ábécé p (rho) betűje jelöli. Minden anyag, amelyből a vezető készül, megvan a maga ellenállása.

Például a réz ellenállása 0,0175, azaz egy 1 m hosszú és 1 mm2 keresztmetszetű rézvezető ellenállása 0,0175 ohm. Az alumínium fajlagos ellenállása 0,029, a vasé 0,135, a konstansé 0,48, a nikróm fajlagos ellenállása 1-1,1.

A vezető ellenállása egyenesen arányos a hosszával, azaz minél hosszabb a vezető, annál nagyobb az elektromos ellenállása.

A vezető ellenállása fordítottan arányos a keresztmetszeti területével, azaz minél vastagabb a vezető, annál kisebb az ellenállása, és fordítva, minél vékonyabb a vezető, annál nagyobb az ellenállása.

A vezető ellenállása a következő képlettel határozható meg:

ahol r a vezető ellenállása (Ohm); ρ – a vezető ellenállása (Ohm*m); l a vezető hossza (m-ben); S - vezeték keresztmetszete (mm2).

Példa: Határozza meg 200 m 1,5 mm2 keresztmetszetű rézhuzal ellenállását!

Példa: Határozza meg 200 m 2,5 mm2 keresztmetszetű rézhuzal ellenállását!

Szigetelés

Az elektrotechnikában a szigetelés a berendezések olyan tervezési eleme, amely megakadályozza az elektromos áram áthaladását, például az emberek védelme érdekében.

A szigeteléshez dielektromos tulajdonságú anyagokat használnak: üveg, kerámia, számos polimer, csillám. Létezik légszigetelés is, amelyben a levegő szigetelő szerepet tölt be, a szerkezeti elemek pedig rögzítik a szigetelt vezetékek térbeli elrendezését, hogy biztosítsák a szükséges légréseket.

Szigetelő burkolatok gyárthatók:

• elektromos szigetelő gumiból készült;
• polietilénből készült;
• térhálósított és habosított polietilénből készült;
• szilikon gumiból;
• polivinil-klorid műanyagból (PVC);
• impregnált kábelpapírból;
• politetrafluor-etilénből készült.

Gumi szigetelés

A gumi szigetelés csak gumitömlőhüvellyel használható (ha van). Mivel a természetes gumiból készült gumi meglehetősen drága, a kábeliparban használt gumi szinte mindegyike mesterséges. Hozzáadás a gumihoz:

• vulkanizáló szerek (olyan elemek, amelyek lehetővé teszik a gumi lineáris kötéseinek térbeli kötésekké alakítását a szigetelésben, például kén);
• vulkanizálási gyorsítók (csökkentik az időfelhasználást);
• töltőanyagok (csökkentik az anyag árát anélkül, hogy jelentősen csökkentenék a műszaki jellemzőket);
• lágyítók (növelik a műanyag tulajdonságokat);
• antioxidánsok (a héjakhoz adva, hogy ellenálljanak a napsugárzásnak);
• színezékek (a kívánt szín eléréséhez).

A gumi lehetővé teszi nagy hajlítási sugarak hozzárendelését a kábeltermékekhez, ezért a sodrott maggal együtt mozgatható csatlakozásokhoz (KG, KGESH márkájú kábelek, RPSh vezetékek) használják.
Szakosodás:általános ipari kábelekben használják a fogyasztók mobil összeköttetésére.

Pozitív tulajdonságok:

• a mesterséges gumi alacsony költsége;
• jó rugalmasság;
• magas elektromos szigetelési jellemzők (6-szor magasabbak, mint a PVC műanyagnál);
• gyakorlatilag nem szívja fel a levegőből a vízgőzt.

Negatív tulajdonságok:

• az elektromos ellenállás csökkenése, ha a hőmérséklet +80 °C-ra emelkedik;
• napsugárzásnak való kitettség (fényoxidáció), amelyet a felületi réteg jellegzetes repedése követ (héj hiányában);
• speciális anyagokat kell bevinni a készítménybe egy bizonyos kémiai ellenállás elérése érdekében;
• terjeszti a tüzet.

Olvassa el még:

A vezeték ellenállásának kiszámítása. Online számológép.
Az ellenállás függése a vezeték anyagától, hosszától, átmérőjétől vagy keresztmetszetétől. A vezetékek keresztmetszeti területének kiszámítása a terhelési teljesítmény függvényében.

Első pillantásra úgy tűnhet, hogy ez a cikk a „Megjegyzések villanyszerelőknek” részből származik.
Egyrészt miért ne, másrészt nekünk, érdeklődő elektronikai mérnököknek időnként ki kell számítanunk egy tekercs tekercsének ellenállását, vagy egy házi készítésű nikróm ellenállást, és legyünk őszinték, egy akusztikus kábelt a nagy feszültségekhez. minőségi hangvisszaadó berendezés.

A képlet itt meglehetősen egyszerű R = p*l/S, ahol l és S a vezető hossza és keresztmetszete, p pedig az anyag ellenállása, így ezek a számítások elvégezhetők. függetlenül, egy számológéppel felfegyverkezve, és az a-moll úgy gondolta, hogy minden összegyűjtött adatot az SI rendszerbe kell vezetni.

Nos, azoknak a normális srácoknak, akik úgy döntöttek, hogy időt spórolnak, és nem idegeskednek apróságokon, egy egyszerű táblázatot rajzolunk.

TÁBLÁZAT A VEZETŐ ELLENÁLLÁS KISZÁMÍTÁSÁHOZ

Az oldal magányosnak bizonyult, ezért ide teszek egy táblázatot azok számára, akik elektromos vezetékek lefektetésével akarják lekötni idejüket, erős energiaforrást csatlakoztatni, vagy csak a villanyszerelő Vaszilij szemébe nézni, és kortyolgatva a fazékból", tegyél fel egy tisztességes kérdést: "Pontosan miért? Talán "Úgy döntöttél, hogy tönkretensz? Miért kell négy négyzet oxigénmentes réz két izzóhoz és egy hűtőszekrényhez? Pontosan mire?"

És ezeket a számításokat nem szabadon és nem is a népi bölcsesség szerint végezzük, amely azt mondja, hogy „a vezeték szükséges keresztmetszete egyenlő a maximális áramerősséggel osztva 10-zel”, hanem szigorúan. szabályozó dokumentumokat Oroszország Energiaügyi Minisztériuma az elektromos berendezések telepítésének szabályairól.
Ezek a szabályok figyelmen kívül hagyják az 1,5 mm2-nél kisebb keresztmetszetű vezetékeket. Nem is fogom figyelmen kívül hagyni őket, és az alumíniumokat is, kirívó archaikusságuk miatt.
Így.

Elektromos ellenállás és vezetőképesség

A VEZETÉK METSZETTERÜLETÉNEK KISZÁMÍTÁSA A TERHELÉS TELJESÍTMÉNYTŐL FÜGGŐ

A vezetékek veszteségei az ellenállásuk nullától eltérő értéke miatt keletkeznek, amely a vezeték hosszától függ.
Ezen veszteségek hő formájában a környező térbe felszabaduló teljesítményértékeit a táblázat tartalmazza.
Ennek eredményeként a vezeték másik végén lévő energiafogyasztóhoz a feszültség kissé lecsökkentett formában – kisebb, mint a forrásnál volt – jut el. A táblázat azt mutatja, hogy például 220 V hálózati feszültség és 100 méteres, 1,5 mm2 keresztmetszetű vezetéknél a feszültség 4 kW fogyasztás mellett nem 220, hanem 199 V lesz.
Jó vagy rossz?
Egyes készülékeknél ez nem számít, vannak, amelyek működnek, de csökkentett teljesítménnyel, mások pedig felpattannak, és a hosszú vezetékekkel és intelligens asztalokkal együtt hajszárítóhoz küldik.
Ezért az energiaügyi minisztérium az energiaügyi minisztérium, és a saját feje semmilyen körülmények között nem fog fájni. Ha a helyzet hasonló módon alakul, akkor közvetlen út van a nagyobb keresztmetszetű vezetékek kiválasztásához.

A vezetőben lévő áramerősség egyenesen arányos a rajta lévő feszültséggel.

Vezeték ellenállása.

Ez azt jelenti, hogy a feszültség növekedésével az áramerősség is nő. Azonban azonos feszültség mellett, de különböző vezetők használatával az áramerősség eltérő. Mondhatod másként is. Ha növeli a feszültséget, akkor bár az áramerősség nő, mindenhol más lesz, a vezető tulajdonságaitól függően.

Az adott vezető áram-feszültség viszonya az adott vezető ellenállását jelenti. Ezt R jelöli, és az R = U/I képlettel találjuk meg. Vagyis az ellenállást a feszültség és az áram arányaként határozzuk meg. Minél nagyobb az áram egy vezetőben egy adott feszültség mellett, annál kisebb az ellenállása. Minél nagyobb egy adott áram feszültsége, annál nagyobb a vezető ellenállása.

A képlet az áramerősséghez képest átírható: I = U/R (Ohm törvénye). Ebben az esetben világosabb, hogy minél nagyobb az ellenállás, annál kisebb az áramerősség.

Azt mondhatjuk, hogy az ellenállás megakadályozza, hogy a feszültség nagy áramot hozzon létre.

Maga az ellenállás a vezető jellemzője. Nem függ a rákapcsolt feszültségtől. Ha nagy feszültséget alkalmazunk, az áramerősség megváltozik, de az U/I arány nem, azaz az ellenállás nem változik.

Mitől függ egy vezető ellenállása? Ez az irigység

• vezeték hossza,
• a keresztmetszete,
• az anyag, amelyből a vezető készül,
• hőfok.

Egy anyag és ellenállásának összekapcsolásához bevezetik az anyag fajlagos ellenállásának fogalmát. Megmutatja, hogy mekkora lesz az ellenállás egy adott anyagban, ha a belőle készült vezető hossza 1 m és keresztmetszete 1 m2. Az azonos hosszúságú és vastagságú, különböző anyagokból készült vezetők ellenállása eltérő lesz. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy minden fémnek (leggyakrabban vezetők) van saját kristályrácsa, saját szabad elektronjai száma.

Minél kisebb az anyag ellenállása, annál jobb az elektromos áram vezetője. Például az ezüst, a réz, az alumínium alacsony ellenállású; sokkal inkább vasra, volfrámra; nagyon nagy a különféle ötvözetekhez.

Minél hosszabb a vezető, annál nagyobb az ellenállása. Ez akkor válik világossá, ha figyelembe vesszük, hogy a fémekben az elektronok mozgását a kristályrácsot alkotó ionok akadályozzák. Minél több belőlük, azaz minél hosszabb a vezető, annál nagyobb az esélye annak, hogy az elektron lelassítsa útját.

A keresztmetszeti terület növelése azonban szélesebbé teszi az utat. Az elektronok könnyebben áramlanak, és nem ütköznek a kristályrács csomópontjaival. Ezért minél vastagabb a vezető, annál kisebb az ellenállása.

Így az ellenállás egyenesen arányos a vezető ellenállásával (ρ) és hosszával (l), és fordítottan arányos a keresztmetszetének területével (S). Megkapjuk az ellenállási képletet:

Első pillantásra ez a képlet nem tükrözi a vezető ellenállásának a hőmérsékletétől való függését. Az anyag ellenállását azonban egy bizonyos hőmérsékleten (általában 20 °C-on) mérik. Ezért a hőmérsékletet figyelembe veszik. A számításokhoz az ellenállásokat speciális táblázatokból veszik.

Fémvezetőknél minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb az ellenállás. Ez annak köszönhető, hogy a hőmérséklet emelkedésével a rácsionok erősebben kezdenek rezegni, és jobban zavarják az elektronok mozgását. Azonban az elektrolitokban (olyan megoldásokban, ahol a töltést nem elektronok, hanem ionok hordozzák) az ellenállás a hőmérséklet emelkedésével csökken. Itt ez annak köszönhető, hogy minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a disszociáció ionokká, és gyorsabban mozognak az oldatban.