Какое свойство проводника характеризует его электрическое сопротивление
Ïîíÿòèå îá ýëåêòðè÷åñêîì ñîïðîòèâëåíèè è ïðîâîäèìîñòè
Ëþáîå òåëî, ïî êîòîðîìó ïðîòåêàåò ýëåêòðè÷åñêèé òîê, îêàçûâàåò åìó îïðåäåëåííîå ñîïðîòèâëåíèå. Ñâîéñòâî ìàòåðèàëà ïðîâîäíèêà ïðåïÿòñòâîâàòü ïðîõîæäåíèþ ÷åðåç íåãî ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà íàçûâàåòñÿ ýëåêòðè÷åñêèì ñîïðîòèâëåíèåì.
Ýëåêòðîííàÿ òåîðèÿ òàê îáúÿñíÿåò ñóùíîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ìåòàëëè÷åñêèõ ïðîâîäíèêîâ. Ñâîáîäíûå ýëåêòðîíû ïðè äâèæåíèè ïî ïðîâîäíèêó áåñ÷èñëåííîå êîëè÷åñòâî ðàç âñòðå÷àþò íà ñâîåì ïóòè àòîìû è äðóãèå ýëåêòðîíû è, âçàèìîäåéñòâóÿ ñ íèìè, íåèçáåæíî òåðÿþò ÷àñòü ñâîåé ýíåðãèè. Ýëåêòðîíû èñïûòûâàþò êàê áû ñîïðîòèâëåíèå ñâîåìó äâèæåíèþ. Ðàçëè÷íûå ìåòàëëè÷åñêèå ïðîâîäíèêè, èìåþùèå ðàçëè÷íîå àòîìíîå ñòðîåíèå, îêàçûâàþò ðàçëè÷íîå ñîïðîòèâëåíèå ýëåêòðè÷åñêîìó òîêó.
Òî÷íî òåì æå îáúÿñíÿåòñÿ ñîïðîòèâëåíèå æèäêèõ ïðîâîäíèêîâ è ãàçîâ ïðîõîæäåíèþ ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà. Îäíàêî íå ñëåäóåò çàáûâàòü, ÷òî â ýòèõ âåùåñòâàõ íå ýëåêòðîíû, à çàðÿæåííûå ÷àñòèöû ìîëåêóë âñòðå÷àþò ñîïðîòèâëåíèå ïðè ñâîåì äâèæåíèè.
Ñîïðîòèâëåíèå îáîçíà÷àåòñÿ ëàòèíñêèìè áóêâàìè R èëè r.
Çà åäèíèöó ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ïðèíÿò îì.
Îì åñòü ñîïðîòèâëåíèå ñòîëáà ðòóòè âûñîòîé 106,3 ñì ñ ïîïåðå÷íûì ñå÷åíèåì 1 ìì2 ïðè òåìïåðàòóðå 0° Ñ.
Åñëè, íàïðèìåð, ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäíèêà ñîñòàâëÿåò 4 îì, òî çàïèñûâàåòñÿ ýòî òàê: R = 4 îì èëè r = 4îì.
Äëÿ èçìåðåíèÿ ñîïðîòèâëåíèé áîëüøîé âåëè÷èíû ïðèíÿòà åäèíèöà, íàçûâàåìàÿ ìåãîìîì.
Îäèí ìåãîì ðàâåí îäíîìó ìèëëèîíó îì.
×åì áîëüøå ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäíèêà, òåì õóæå îí ïðîâîäèò ýëåêòðè÷åñêèé òîê, è, íàîáîðîò, ÷åì ìåíüøå ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäíèêà, òåì ëåã÷å ýëåêòðè÷åñêîìó òîêó ïðîéòè ÷åðåç ýòîò ïðîâîäíèê.
Ñëåäîâàòåëüíî, äëÿ õàðàêòåðèñòèêè ïðîâîäíèêà (ñ òî÷êè çðåíèÿ ïðîõîæäåíèÿ ÷åðåç íåãî ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà) ìîæíî ðàññìàòðèâàòü íå òîëüêî åãî ñîïðîòèâëåíèå, íî è âåëè÷èíó, îáðàòíóþ ñîïðîòèâëåíèþ è íàçûâàåìóþ, ïðîâîäèìîñòüþ.
Ýëåêòðè÷åñêîé ïðîâîäèìîñòüþ íàçûâàåòñÿ ñïîñîáíîñòü ìàòåðèàëà ïðîïóñêàòü ÷åðåç ñåáÿ ýëåêòðè÷åñêèé òîê.
Òàê êàê ïðîâîäèìîñòü åñòü âåëè÷èíà, îáðàòíàÿ ñîïðîòèâëåíèþ, òî è âûðàæàåòñÿ îíà êàê 1/R,îáîçíà÷àåòñÿ ïðîâîäèìîñòü ëàòèíñêîé áóêâîé g.
Âëèÿíèå ìàòåðèàëà ïðîâîäíèêà, åãî ðàçìåðîâ è îêðóæàþùåé òåìïåðàòóðû íà âåëè÷èíó ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ
Ñîïðîòèâëåíèå ðàçëè÷íûõ ïðîâîäíèêîâ çàâèñèò îò ìàòåðèàëà, èç êîòîðîãî îíè èçãîòîâëåíû. Äëÿ õàðàêòåðèñòèêè ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ðàçëè÷íûõ ìàòåðèàëîâ ââåäåíî ïîíÿòèå òàê íàçûâàåìîãî óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ.
Óäåëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì íàçûâàåòñÿ ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäíèêà äëèíîé 1 ì è ïëîùàäüþ ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ 1 ìì2. Óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå îáîçíà÷àåòñÿ áóêâîé ãðå÷åñêîãî àëôàâèòà ð. Êàæäûé ìàòåðèàë, èç êîòîðîãî èçãîòîâëÿåòñÿ ïðîâîäíèê, îáëàäàåò ñâîèì óäåëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì.
Íàïðèìåð, óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ìåäè ðàâíî 0,017, ò. å. ìåäíûé ïðîâîäíèê äëèíîé 1 ì è ñå÷åíèåì 1 ìì2 îáëàäàåò ñîïðîòèâëåíèåì 0,017 îì. Óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå àëþìèíèÿ ðàâíî 0,03, óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå æåëåçà — 0,12, óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå êîíñòàíòàíà — 0,48, óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå íèõðîìà — 1-1,1.
Ïîäðîáíåå îá ýòîì ÷èòàéòå çäåñü: ×òî òàêîå óäåëüíîå ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå
Ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäíèêà ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíî åãî äëèíå, ò. å. ÷åì äëèííåå ïðîâîäíèê, òåì áîëüøå åãî ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå.
Ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäíèêà îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíî ïëîùàäè åãî ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ, ò. å. ÷åì òîëùå ïðîâîäíèê, òåì åãî ñîïðîòèâëåíèå ìåíüøå, è, íàîáîðîò, ÷åì òîíüøå ïðîâîäíèê, òåì åãî ñîïðîòèâëåíèå áîëüøå.
×òîáû ëó÷øå ïîíÿòü ýòó çàâèñèìîñòü, ïðåäñòàâüòå ñåáå äâå ïàðû ñîîáùàþùèõñÿ ñîñóäîâ, ïðè÷åì ó îäíîé ïàðû ñîñóäîâ ñîåäèíÿþùàÿ òðóáêà òîíêàÿ, à ó äðóãîé òîëñòàÿ. ßñíî, ÷òî ïðè çàïîëíåíèè âîäîé îäíîãî èç ñîñóäîâ (êàæäîé ïàðû) ïåðåõîä åå â äðóãîé ñîñóä ïî òîëñòîé òðóáêå ïðîèçîéäåò ãîðàçäî áûñòðåå, ÷åì ïî òîíêîé, ò. å. òîëñòàÿ òðóáêà îêàæåò ìåíüøåå ñîïðîòèâëåíèå òå÷åíèþ âîäû. Òî÷íî òàê æå è ýëåêòðè÷åñêîìó òîêó ëåã÷å ïðîéòè ïî òîëñòîìó ïðîâîäíèêó, ÷åì ïî òîíêîìó, ò. å. ïåðâûé îêàçûâàåò åìó ìåíüøåå ñîïðîòèâëåíèå, ÷åì âòîðîé.
Ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäíèêà ðàâíî óäåëüíîìó ñîïðîòèâëåíèþ ìàòåðèàëà, èç êîòîðîãî ýòîò ïðîâîäíèê ñäåëàí, óìíîæåííîìó íà äëèíó ïðîâîäíèêà è äåëåííîìó íà ïëîùàäü ïëîùàäü ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ ïðîâîäíèêà:
R = p l / S,
ãäå — R — ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäíèêà, îì, l — äëèíà â ïðîâîäíèêà â ì, S — ïëîùàäü ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ ïðîâîäíèêà, ìì2.
Ïëîùàäü ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ êðóãëîãî ïðîâîäíèêà âû÷èñëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå:
S = Ïè õ d2 / 4
ãäå Ïè — ïîñòîÿííàÿ âåëè÷èíà, ðàâíàÿ 3,14; d — äèàìåòð ïðîâîäíèêà.
À òàê îïðåäåëÿåòñÿ äëèíà ïðîâîäíèêà:
l = S R / p,
Ýòà ôîðìóëà äàåò âîçìîæíîñòü îïðåäåëèòü äëèíó ïðîâîäíèêà, åãî ñå÷åíèå è óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå, åñëè èçâåñòíû îñòàëüíûå âåëè÷èíû, âõîäÿùèå â ôîðìóëó.
Åñëè æå íåîáõîäèìî îïðåäåëèòü ïëîùàäü ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ ïðîâîäíèêà, òî ôîðìóëó ïðèâîäÿò ê ñëåäóþùåìó âèäó:
S = p l / R
Ïðåîáðàçóÿ òó æå ôîðìóëó è ðåøèâ ðàâåíñòâî îòíîñèòåëüíî ð, íàéäåì óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäíèêà:
ð = R S / l
Ïîñëåäíåé ôîðìóëîé ïðèõîäèòñÿ ïîëüçîâàòüñÿ â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà èçâåñòíû ñîïðîòèâëåíèå è ðàçìåðû ïðîâîäíèêà, à åãî ìàòåðèàë íåèçâåñòåí è ê òîìó æå òðóäíî îïðåäåëèì ïî âíåøíåìó âèäó. Äëÿ ýòîãî íàäî îïðåäåëèòü óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäíèêà è, ïîëüçóÿñü òàáëèöåé, íàéòè ìàòåðèàë, îáëàäàþùèé òàêèì óäåëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì.
Åùå îäíîé ïðè÷èíîé, âëèÿþùåé íà ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäíèêîâ, ÿâëÿåòñÿ òåìïåðàòóðà.
Óñòàíîâëåíî, ÷òî ñ ïîâûøåíèåì òåìïåðàòóðû ñîïðîòèâëåíèå ìåòàëëè÷åñêèõ ïðîâîäíèêîâ âîçðàñòàåò, à ñ ïîíèæåíèåì óìåíüøàåòñÿ. Ýòî óâåëè÷åíèå èëè óìåíüøåíèå ñîïðîòèâëåíèÿ äëÿ ïðîâîäíèêîâ èç ÷èñòûõ ìåòàëëîâ ïî÷òè îäèíàêîâî è â ñðåäíåì ðàâíî 0,4% íà 1°C. Ñîïðîòèâëåíèå æèäêèõ ïðîâîäíèêîâ è óãëÿ ñ óâåëè÷åíèåì òåìïåðàòóðû óìåíüøàåòñÿ.
Ýëåêòðîííàÿ òåîðèÿ ñòðîåíèÿ âåùåñòâà äàåò ñëåäóþùåå îáúÿñíåíèå óâåëè÷åíèþ ñîïðîòèâëåíèÿ ìåòàëëè÷åñêèõ ïðîâîäíèêîâ ñ ïîâûøåíèåì òåìïåðàòóðû. Ïðè íàãðåâàíèè ïðîâîäíèê ïîëó÷àåò òåïëîâóþ ýíåðãèþ, êîòîðàÿ íåèçáåæíî ïåðåäàåòñÿ âñåì àòîìàì âåùåñòâà, â ðåçóëüòàòå ÷åãî âîçðàñòàåò èíòåíñèâíîñòü èõ äâèæåíèÿ. Âîçðîñøåå äâèæåíèå àòîìîâ ñîçäàåò áîëüøåå ñîïðîòèâëåíèå íàïðàâëåííîìó äâèæåíèþ ñâîáîäíûõ ýëåêòðîíîâ, îò÷åãî è âîçðàñòàåò ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäíèêà. Ñ ïîíèæåíèåì æå òåìïåðàòóðû ñîçäàþòñÿ ëó÷øèå óñëîâèÿ äëÿ íàïðàâëåííîãî äâèæåíèÿ ýëåêòðîíîâ, è ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäíèêà óìåíüøàåòñÿ. Ýòèì îáúÿñíÿåòñÿ èíòåðåñíîå ÿâëåíèå ñâåðõïðîâîäèìîñòü ìåòàëëîâ.
Ñâåðõïðîâîäèìîñòü, ò. å. óìåíüøåíèå ñîïðîòèâëåíèÿ ìåòàëëîâ äî íóëÿ, íàñòóïàåò ïðè îãðîìíîé îòðèöàòåëüíîé òåìïåðàòóðå -273° C, íàçûâàåìîé àáñîëþòíûì íóëåì. Ïðè òåìïåðàòóðå àáñîëþòíîãî íóëÿ àòîìû ìåòàëëà êàê áû çàñòûâàþò íà ìåñòå, ñîâåðøåííî íå ïðåïÿòñòâóÿ äâèæåíèþ ýëåêòðîíîâ.
Дата публикации: 14 января 2015.
Категория: Электротехника.
Основными характеристиками проводниковых материалов являются:
- Удельное электрическое сопротивление;
- Температурный коэффициент сопротивления;
- Теплопроводность;
- Контактная разность потенциалов и термоэлектродвижущая сила;
- Временное сопротивление разрыву и относительное удлинение при растяжении.
Удельное электрическое сопротивление
ρ – величина, характеризующая способность материала оказывать сопротивление электрическому току. Удельное сопротивление выражается формулой:
Для длинных проводников (проводов, шнуров, жил кабелей, шин) длину проводника l обычно выражают в метрах, площадь поперечного сечения S – в мм², сопротивление проводника r – в Ом, тогда размерность удельного сопротивления
Данные удельных сопротивлений различных металлических проводников приведены в статье «Электрическое сопротивление и проводимость».
Температурный коэффициент сопротивления
α – величина, характеризующая изменение сопротивления проводника в зависимости от температуры.
Средняя величина температурного коэффициента сопротивления в интервале температур t2° — t1° может быть найдена по формуле:
Данные температурных коэффициентов сопротивления различных проводниковых материалов приведены ниже в таблице.
Значение температурных коэффициентов сопротивления металлов
| Наименование металла | Температурный коэффициент сопротивления, 1/°С |
| Алюминий Альдрей Бронза Вольфрам Золото Латунь Медь Молибден Никель Олово Платина Ртуть Сталь Серебро Свинец Цинк Чугун | 0,00403 – 0,00429 0,0036 – 0,0038 0,004 0,004 – 0,005 0,0036 0,002 0,004 0,0047 – 0,005 0,006 0,0043 – 0,0044 0,0025 – 0,0039 0,009 0,0057 – 0,006 0,0034 – 0,0036 0,0038 – 0,004 0,0039 – 0,0041 0,0009 – 0,001 |
Теплопроводность
λ – величина, характеризующая количество тепла, проходящее в единицу времени через слой вещества. Размерность теплопроводности
Теплопроводность имеет большое значение при тепловых расчетах машин, аппаратов, кабелей и других электротехнических устройств.
Значение теплопроводности λ для некоторых материалов
| Серебро Медь Алюминий Латунь Железо, сталь Бронза Бетон Кирпич Стекло Асбест Дерево Пробка | 350 – 360 340 180 – 200 90 – 100 40 – 50 30 – 40 0,7 – 1,2 0,5 – 1,2 0,6 – 0,9 0,13 – 0,18 0,1 – 0,15 0,04 – 0,08 |
Из приведенных данных видно, что наибольшей теплопроводностью обладают металлы. У неметаллических материалов теплопроводность значительно ниже. Она достигает особенно низких значений у пористых материалов, которые применяю специально для тепловой изоляции. Согласно электронной теории высокая теплопроводность металлов обусловлена теми же электронами проводимости, что и электропроводность.
Контактная разность потенциалов и термоэлектродвижущая сила
Как было указано в статье «Металлические проводники», положительные ионы металла расположены в узлах кристаллической решетки, образующей как бы ее каркас. Свободные электроны заполняют решетку наподобие газа, который называют иногда «электронным газом». Давление электронного газа в металле пропорционально абсолютной температуре и числу свободных электронов в единице объема, которое зависит от свойств металла. При соприкосновении двух разнородных металлов в месте соприкосновения происходит выравнивание давления электронного газа. В результате диффузии электронов металл, у которого число электронов уменьшается, заряжается положительно, а металл, у которого число электронов увеличивается, заряжается отрицательно. В месте контакта возникает разность потенциалов. Эта разность пропорциональна разности температур металлов и зависит от их вида. В замкнутой цепи возникает термоэлектрический ток. Электродвижущая сила (ЭДС), которая создает этот ток, называется термоэлектродвижущей силой (термо-ЭДС).
Явление контактной разности потенциалов применяется в технике для измерения температуры при помощи термопар. При измерении малых токов и напряжений в цепи в местах соединения различных металлов может возникнуть большая разность потенциалов, которая будет искажать результаты измерений. В этом случае необходимо подобрать материалы так, чтобы точность измерений была высокой.
Временное сопротивление разрыву и относительное удлинение при растяжении
При выборе проводов, помимо сечения, материала проводов, изоляции необходимо учитывать их механическую прочность. Особенно это касается проводов воздушных линий электропередач. Провода испытывают растяжение. Под действием силы, приложенной к материалу, последний удлиняется. Если обозначить первоначальную длину l1, а конечную длину l2, то разность l1 – l2 = Δl будет абсолютным удлинением.
Отношение
называется относительным удлинением.
Сила, производящая разрыв материала, называется разрушающей нагрузкой, а отношение этой нагрузки к площади поперечного сечения материала в момент разрушения называется временным сопротивлением на разрыв и обозначается
Данные временных сопротивлений на разрыв для различных материалов приведены ниже.
Значение предела прочности на разрыв для различных металлов
| Наименование металла | Предел прочности на разрыв, кг/мм² |
| Алюминий Альдрей Бронза Вольфрам Золото Латунь Медь Молибден Никель Олово Платина Ртуть Сталь Серебро Свинец Цинк Чугун | 8 – 25 30 – 38 31 – 135 100 – 300 – 30 – 70 27 – 44,9 80 – 250 40 – 70 2 – 5 15 – 35 – 70 – 75 15 – 30 0,95 – 2,0 14 – 29 12 – 32 |
Источник: Кузнецов М. И., «Основы электротехники» — 9-е издание, исправленное — Москва: Высшая школа, 1964 — 560с.
Что такое сопротивление?
Сопротивление (электрическое сопротивление) – это свойство какого-либо проводника оказывать сопротивление электрическому току, проходящему через него. Вот так все просто!
Давайте проведем аналогию с гидравликой. В нашем случае получается, что проводник электрического тока – это шланг или труба. Теперь давайте подумаем, какой из предметов будет оказывать бОльшее сопротивление потоку воды: садовый шланг или нефтяная труба?
Понятное дело, что садовый шланг, так как его диаметр в разы меньше, чем диаметр нефтяной трубы.
Тогда другой вопрос. Какой шланг будет обладать бОльшим сопротивлением потоку воды с учетом того, что их длины и диаметры равны?
Разумеется, гофрированный. Вода будет “цепляться” за его стенки, что приведет к тому, что они будут мешать потоку воды.
Тогда еще вот такая задачка. Есть два абсолютно одинаковых шланга, но один длиннее, а другой короче. Какой из шлангов будет оказывать бОльшее сопротивление потоку воды?
Думаю тот, который длиннее. Ответ очевиден.
Сопротивление проводника
Так почему бы все эти свойства не применить также к проводнику? Чем тоньше и длиннее проводник, тем больше его сопротивление электрическому току. Большую роль играет также материал, из которого он изготовлен.
Поэтому, окончательная формула будет принимать вид
формула сопротивления проводника
В технике до сих пор применяется устаревшая единица измерения удельного сопротивления Ом × мм2 /м. Чтобы перевести в Ом × м, достаточно умножить на 10-6, так как 1 мм2=10-6 м2.
удельное сопротивление веществ
Как вы видите из таблицы выше, самым маленьким удельным сопротивлением обладает серебро, поэтому провод из серебра будет наилучшим проводником. Ну а самым распространенными и дешевыми проводниками являются медь и алюминий. Именно эти два металла в основном используются во всей электронной и электротехнической промышленности.
Вещества, которые оказывают наименьшее сопротивление электрическому току и обладают очень малым сопротивлением называются проводниками, а вещества, которые обладают ну очень большим сопротивлением электрическому току и почти его не пропускают через себя, называются диэлектриками. Между ними стоит класс полупроводников.
Что такое сопротивление 1 Ом?
Проводник обладает сопротивлением 1 Ом, если на его концах напряжение составляет 1 Вольт при силе тока, проходящей через него в 1 Ампер.
сопротивление 1 Ом
Это самое простое объяснение, что такое 1 Ом. В электротехнике и электронике сопротивление обозначается буквой R .
Как найти сопротивление в цепи?
Его можно узнать из закона Ома, который связывает силу тока, напряжение и сопротивление. В этом случае, оно рассчитывается по формуле
формула сопротивления через закон Ома
где
R – сопротивление, Ом
U – напряжение на концах проводника, Вольты
I – сила тока, текущая через проводник, Амперы
То есть нам достаточно замерить напряжение на концах какого-либо проводника и измерить силу тока, проходящую через него. После применить формулу и рассчитать сопротивление проводника. Давайте для закрепления решим простую задачу.
Задача
Рассчитать сопротивление проводника, если известно, что на него подают напряжение 5 Вольт и сила тока, проходящая через него 0,1 Ампер.
Решение
Используем формулу
В электронике и электротехнике используют специальные радиоэлементы, которые обладают сопротивлением электрическому току – резисторы. Более подробно про них можно прочитать в этой статье.
постоянные резисторы
Также вот вам видео, где очень умный преподаватель объясняет, что такое сопротивление
Близкие темы к этой статье
Электрический проводник
Напряжение
Сила тока
Резисторы
Закон Ома
Входное и выходное сопротивление
Ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå — ýòî ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà, õàðàêòåðèçóþùàÿ ïðîòèâîäåéñòâèå ïðîâîäíèêà èëè ýëåêòðè÷åñêîé öåïè ýëåêòðè÷åñêîìó òîêó.
Ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå îïðåäåëÿåòñÿ êàê êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè R ìåæäó íàïðÿæåíèåì U è ñèëîé ïîñòîÿííîãî òîêà I â çàêîíå Îìà äëÿ ó÷àñòêà öåïè.
Åäèíèöà ñîïðîòèâëåíèÿ íàçûâàåòñÿ îìîì (Îì) â ÷åñòü íåìåöêîãî ó÷åíîãî Ã. Îìà, êîòîðûé ââåë ýòî ïîíÿòèå â ôèçèêó. Îäèí îì (1 Îì) — ýòî ñîïðîòèâëåíèå òàêîãî ïðîâîäíèêà, â êîòîðîì ïðè íàïðÿæåíèè 1  ñèëà òîêà ðàâíà 1 À.
Óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå.
Ñîïðîòèâëåíèå îäíîðîäíîãî ïðîâîäíèêà ïîñòîÿííîãî ñå÷åíèÿ çàâèñèò îò ìàòåðèàëà ïðîâîäíèêà, åãî äëèíû l è ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ S è ìîæåò áûòü îïðåäåëåíî ïî ôîðìóëå:
,
ãäå ρ — óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå âåùåñòâà, èç êîòîðîãî èçãîòîâëåí ïðîâîäíèê.
Óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå âåùåñòâà — ýòî ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà, ïîêàçûâàþùàÿ, êàêèì ñîïðîòèâëåíèåì îáëàäàåò èçãîòîâëåííûé èç ýòîãî âåùåñòâà ïðîâîäíèê åäèíè÷íîé äëèíû è åäèíè÷íîé ïëîùàäè ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ.
Èç ôîðìóëû ñëåäóåò, ÷òî
,
Âåëè÷èíà, îáðàòíàÿ ρ, íàçûâàåòñÿ óäåëüíîé ïðîâîäèìîñòüþ σ:
.
Òàê êàê â ÑÈ åäèíèöåé ñîïðîòèâëåíèÿ ÿâëÿåòñÿ 1 Îì. åäèíèöåé ïëîùàäè 1 ì2, à åäèíèöåé äëèíû 1 ì, òî åäèíèöåé óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ â ÑÈ áóäåò 1 Îì·ì2/ì, èëè 1 Îì·ì. Åäèíèöà óäåëüíîé ïðîâîäèìîñòè â ÑÈ — Îì-1ì-1.
Íà ïðàêòèêå ïëîùàäü ñå÷åíèÿ òîíêèõ ïðîâîäîâ ÷àñòî âûðàæàþò â êâàäðàòíûõ ìèëëèìåòðàõ (ìì2).  ýòîì ñëó÷àå áîëåå óäîáíîé åäèíèöåé óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ÿâëÿåòñÿ Îì·ìì2/ì. Òàê êàê 1 ìì2 = 0,000001 ì2, òî 1 Îì·ìì2/ì = 10-6 Îì·ì. Ìåòàëëû îáëàäàþò î÷åíü ìàëûì óäåëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì — ïîðÿäêà (1·10-2) Îì·ìì2/ì, äèýëåêòðèêè — â 1015-1020 áîëüøèì.
Çàâèñèìîñòü ñîïðîòèâëåíèé îò òåìïåðàòóðû.
Ñ ïîâûøåíèåì òåìïåðàòóðû ñîïðîòèâëåíèå ìåòàëëîâ âîçðàñòàåò. Îäíàêî ñóùåñòâóþò ñïëàâû, ñîïðîòèâëåíèå êîòîðûõ ïî÷òè íå ìåíÿåòñÿ ïðè ïîâûøåíèè òåìïåðàòóðû (íàïðèìåð, êîíñòàíòàí, ìàíãàíèí è äð.). Ñîïðîòèâëåíèå æå ýëåêòðîëèòîâ ñ ïîâûøåíèåì òåìïåðàòóðû óìåíüøàåòñÿ.
Òåìïåðàòóðíûì êîýôôèöèåíòîì ñîïðîòèâëåíèÿ ïðîâîäíèêà íàçûâàåòñÿ îòíîøåíèå âåëè÷èíû èçìåíåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ ïðîâîäíèêà ïðè íàãðåâàíèè íà 1 °Ñ ê âåëè÷èíå åãî ñîïðîòèâëåíèÿ ïðè 0 ºÑ:
.
Çàâèñèìîñòü óäåëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ïðîâîäíèêîâ îò òåìïåðàòóðû âûðàæàåòñÿ ôîðìóëîé:
.
 îáùåì ñëó÷àå α çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû, íî åñëè èíòåðâàë òåìïåðàòóð íåâåëèê, òî òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò ìîæíî ñ÷èòàòü ïîñòîÿííûì. Äëÿ ÷èñòûõ ìåòàëëîâ α = (1/273)Ê-1. Äëÿ ðàñòâîðîâ ýëåêòðîëèòîâ α < 0. Íàïðèìåð, äëÿ 10% ðàñòâîðà ïîâàðåííîé ñîëè α = -0,02 Ê-1. Äëÿ êîíñòàíòàíà (ñïëàâà ìåäè ñ íèêåëåì) α = 10-5 Ê-1.
Çàâèñèìîñòü ñîïðîòèâëåíèÿ ïðîâîäíèêà îò òåìïåðàòóðû èñïîëüçóåòñÿ â òåðìîìåòðàõ ñîïðîòèâëåíèÿ.
Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå | |
| Ðåøåíèå çàäà÷ ïî ôèçèêå, ïîäãîòîâêà ê ÝÃÅ è ÃÈÀ, ìåõàíèêà òåðìîäèíàìèêà è äð. | |
| Êàëüêóëÿòîðû ïî ôèçèêå | |
Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ | |
| Îñíîâíàÿ èíôîðìàöèÿ ïî êóðñó ôèçèêè äëÿ îáó÷åíèÿ è ïîäãîòîâêè â ýêçàìåíàì, ÃÂÝ, ÅÃÝ, ÎÃÝ, ÃÈÀ | |
| Ôèçèêà 7,8,9,10,11 êëàññ, ÅÃÝ, ÃÈÀ | |
Óäåëüíîå ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå | |
| Òàáëèöà óäåëüíîãî ýëåêòðè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ íåêîòîðûõ ýëåìåíòîâ, òàêèõ êàê: àëþìèíèé, âîëüôðàì, ãðàôèò, çîëîòî, èðèäèé è òä. | |
| Óäåëüíîå ýëåêòðè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå | |