Elektromos ellenállás karmester
Elektromos ellenállás - a fizikai mennyiség, amely azt jelzi, hogy az akadály által létrehozott áram folyik keresztül a karmester. Az egységek ohm, tiszteletére Georg Ohm. A törvény azt származtatott formula találni az ellenállást, amelyet az alábbiakban közöljük.
Tekintsük ellenállás vezetékek fémre. Fémek belső szerkezetük van a kristályrácsban. Ez a rács egy szigorú sorrendben, és csomópontjait pozitív töltésű ionok. Töltéshordozók a fém jelenik meg „szabad” elektronok, amelyek nem tartoznak egy adott atom, és véletlenszerűen között mozgó rácsos csomópontok. Tól kvantumfizika tudjuk, hogy a mozgás az elektronok egy fém szaporítása elektromágneses hullám szilárd. Azaz, az elektron a vezető mozog a fény sebességével (majdnem), és ha bebizonyosodik, hogy a tulajdonságokat mutat nemcsak egy részecske, hanem mint egy hullám. Egy fém-rezisztencia eredménye szóródása elektromágneses hullámok (azaz, elektronok) a termikus rezgések a rács és hibák. Amikor az elektronok ütköznek a rácsos csomópontok az energia átadódik a csomópontokat, hogy az energia felszabadul. Ez az energia lehet számítani állandó áram. miatt Joule-Lenz - Q = I 2 RT. Mint látható, a nagyobb ellenállás több energia szabadul fel.
ellenállás
Van egy olyan fontos dolog, mint ellenállás. ez ugyanaz ellenállás egységnyi hosszra. Mindegyik fém van saját útja, például réz egyenlő 0,0175 ohm * mm 2 / m, hogy az alumínium 0,0271 Ohm * mm 2 / m. Azaz, egy réz bar 1 m hosszú és keresztmetszeti területe 1 mm, akkor a 2 ellenállása 0,0175 ohm, és ugyanaz a sáv, de alumínium lesz ellenállása 0,0271 ohm. Kiderült, hogy az elektromos vezetőképesség réz magasabb, mint az alumínium. Mindegyik fém fajlagos ellenállásának, és kiszámításához az ellenállást a teljes vezeték lehet a képletű
ahol p - fajlagos ellenállás fém, l - hossza a vezető, s - keresztmetszeti terület.
Ellenállási érték, táblázatban látható fajlagos ellenállása fém (20 ° C)
Továbbá ellenállás a táblázatban az értékek TCS, mintegy együttható később.
A függőség ellenállása törzs
Amikor a hideg fém alakítás fém képlékeny deformáció. Amikor képlékeny alakváltozás a kristályrács torz, a hibák száma nagyobb lesz. A növekvő kristályhibák, az áramlási ellenállás vezetőn át elektronok is megnő, így a fajlagos ellenállása a fém növekszik. Például, huzal által gyártott üregelő-, az azt jelenti, hogy a fém képlékeny alakváltozásnak, miáltal a fajlagos ellenállása növekszik. A gyakorlatban, hogy csökkentsék ellenállás átkristályosítással hőkezelést alkalmaznak, ez egy komplex folyamat, amely után a kristályrácsban, mint, „kiegyenesedett”, és a hibák száma csökken, ennek következtében, az ellenállást a fém is.
Amikor a feszültség vagy nyomás, a fém rugalmas alakváltozáson megy át. Amikor a rugalmas alakváltozás okozta feszültséget, az amplitúdó a termikus rezgések rácspontjain növekszik, ezért az elektronok tapasztal nagy nehezen, és ezért az ellenállás növekszik. Amikor a rugalmas deformáció által okozott összehúzódás amplitúdója a termikus rezgések csomópontok csökkent, ezért az elektronok könnyebben és ellenállás csökken.
A hőmérséklet hatása a fajlagos ellenállás
Amint már fentebb kifejtettük, az oka a rezisztencia egy fémráccsal van csomópontok és azok változatai. Tehát, ahogy a hőmérséklet növekszik, a termikus rezgések csomópontok növekszik, és így, a fajlagos ellenállás is növeli. Van olyan érték, mint a hőmérsékleti együtthatója ellenállás (TCR), amely azt mutatja, hogy hogyan növekszik vagy csökken a fajlagos ellenállása a fém melegítés hatására vagy hűtés. Például, a hőmérsékleti együtthatója a réz 20 Celsius fok 4,1 × 10-3 január / fok. Ez azt jelenti, hogy a melegítés során, például rézdrót 1 Celsius, annak fajlagos ellenállása növekszik 4.1 × 10-3 ohm. A fajlagos ellenállás változása a hőmérséklet függvényében lehet kiszámítani a következő képlet
ahol r a fajlagos ellenállás melegítés után, r0 - fajlagos ellenállás melegítés előtt, a - hőmérsékleti együtthatója ellenállás, t2 - hőmérséklet melegítés előtt, t1 - hőmérséklet melegítés után.
Behelyezése a mi érték, kapjuk: r = 0,0175 * (1 + 0,0041 * (154-20)) = 0,0271 ohm * mm2 / m. Mint látható a réz bar 1 m hosszú és keresztmetszeti területe 1 mm 2 melegítés után 154 fok, hogy az ellenállás, mint az azonos bárban, csak alumínium és hőmérsékleten 20 Celsius fok.
Az ingatlan az ellenállás változása a hőmérséklet-változás használják ellenállás hőmérők. Ezek az eszközök mérhető hőmérséklet alapján ellenállás mérés. A rezisztencia hőmérők nagy pontosságú mérést, de a kis hőmérséklet-tartományok.
A gyakorlatban a tulajdonságok a vezetők kedvét áram használják széles körben. Ilyen például egy izzólámpa, ahol a wolfram izzószál melegíti a nagy ellenállás fém, és a hosszú, keskeny szakasz. Vagy bármely fűtőberendezés, ahol a spirális felmelegítjük miatt nagy ellenállás. A villamos elem, amelynek fő jellemzője az ellenállás, az úgynevezett - egy ellenállás. Az ellenállás használni szinte bármilyen elektromos áramkör.