Kaj je električni upor?

Fizika je polna konceptov, ki si jih je težko predstavljati. Očiten primer tega je tema o elektriki. Skoraj vse pojave in pojave, ki se tam pojavljajo, je težko videti ali si predstavljati.

Kaj je električni upor? Od kod prihaja? Zakaj se stres pojavlja? In zakaj ima tok trenutno moč? Obstaja neskončno število vprašanj. Treba je razumeti vse v redu. In dobro bi bilo začeti z odpornostjo.

Kaj se zgodi v prevodniku, ko skozi njega teče tok?

Obstajajo situacije, ko je material, ki ima prevodno zmogljivost, med dvema poloma električnega polja: pozitivno in negativno. In potem gre električni tok. To se kaže v dejstvu, da prosti elektroni začnejo usmerjeno gibanje. Ker imajo negativni naboj, se njihovo gibanje izvaja v eni smeri - v plus. Zanimivo je, da je za smer električnega toka običajno navesti nekaj od plus do minus. Med gibanjem elektroni zadenejo atome snovi in ​​prenesejo del energije na njih. To pojasnjuje, da se vodnik, vključen v omrežje, segreje. In elektroni se upočasnijo. Toda električno polje jih zopet pospeši, tako da ponovno hitijo na plus. Ta proces poteka nedoločen čas, dokler je okoli vodnika električno polje. Izkazalo se je, da elektroni izkusijo upor električnega toka. To pomeni, da več ovir naleti na višjo vrednost te količine.

Kaj je električni upor?

Lahko se opredeli na podlagi dveh položajev. Prvi je povezan s formulo za Ohmov zakon. Sliši se takole: električna upornost je fizikalna količina, ki je definirana kot razmerje napetosti v prevodniku in moči toka, ki teče v njem. Matematični zapis je nekoliko nižji.

Drugi temelji na lastnostih telesa. Električna upornost prevodnika je fizikalna količina, ki označuje lastnost telesa, da pretvori energijo v toploto. Obe trditvi sta resnični. Samo v šolskem tečaju se najpogosteje ustavi v spominu prvi. Količina, ki jo je treba preučiti, je označena s črko R. Enote, v katerih se meri električna upornost, so ohme.

S katerimi formulami ga lahko najdemo?

Najbolj znan izhaja iz Ohmovega zakona za verigo. Združuje električni tok, napetost, odpornost. Izgleda takole:

To je formula 1.
Drugi upošteva dejstvo, da je upornost odvisna od parametrov vodnika:

Ta formula ima številko 2. Vsebuje naslednjo oznako:

Električna upornost je fizikalna količina, ki je enaka upornosti materiala, dolgega 1 m, in površino prečnega prereza 1 m ² .

Tabela prikazuje sistemsko enoto upora. V resničnih situacijah ni take stvari, da se odsek meri v kvadratnih metrih. Skoraj vedno kvadratni milimetri. Zato je upornost primernejša za Ohm * mm ² / m, površina pa je zamenjana v mm ² .

Kaj in kako je odpor odvisen?

Najprej iz snovi, iz katere je vodnik. Večja kot je vrednost, ki jo ima električna upornost, slabši bo tok.

Drugič, dolžina žice. In tukaj je odvisnost neposredna. S povečanjem dolžine se upor povečuje.

Tretjič, glede debeline. Če je vodnik debelejši, je manj upora.

In končno, četrtič, glede temperature prevodnika. In tukaj vse ni tako jasno. Če govorimo o kovinah, se njihova električna upornost povečuje s segrevanjem. Izjema so nekatere posebne zlitine - njihova odpornost se praktično ne spreminja pri segrevanju. Ti vključujejo: Constantan, Nickeline in Manganin. Ko se tekočine segrejejo, se njihova upornost zmanjša.

Kaj so upori?

To je element, ki je vključen v električni tokokrog. Ima zelo specifičen odpor. To se uporablja v shemah. Običajno je upore razdeliti na dve vrsti: fiksno in spremenljivo. Njihovo ime je povezano s tem, ali se njihova odpornost lahko spremeni. Prva - trajna - ne dovoljuje na noben način spremembe nominalne vrednosti upora. Ostaja nespremenjena. Druga - spremenljivke - omogočajo prilagajanje, spreminjanje upornosti glede na potrebe določenega tokokroga. V elektroniki obstaja še en tip - trimerji. Njihov upor se spreminja šele v trenutku, ko morate prilagoditi napravo, nato pa ostane konstantna.

Kako izgleda upor na vezjih?

Pravokotnik z dvema izhodoma z ozkih strani. To je trajni upor. Če je na tretji strani obrnjena puščica k njej, potem je že spremenljiva. Poleg tega je na vezjih podpisan tudi upor. Desno znotraj tega pravokotnika. Ponavadi samo številke ali z imenom, če so zelo velike.

Kaj je izolacija in zakaj jo je treba meriti?

Njegov namen je zagotoviti električno varnost. Glavna značilnost je električna izolacijska upornost. Ne dopušča pretoka nevarnega toka skozi človeško telo.

Obstajajo štiri vrste izolacije:

• delo - njegov namen je zagotoviti normalno delovanje opreme, zato nima vedno zadostne ravni človekove zaščite;
• ekstra je dodatek k prvi vrsti in ščiti ljudi;
• dvojna kombinacija prvih dveh vrst izolacije;
• okrepljeno, kar je boljša oblika dela, je zanesljiva kot dodatna.

Vse naprave, ki imajo gospodinjske namene, morajo biti opremljene z dvojno ali ojačano izolacijo. Poleg tega mora imeti takšne lastnosti, da vzdrži mehanske, električne in toplotne obremenitve.

Sčasoma se izolacija stara in njeni parametri se poslabšajo. To pojasnjuje dejstvo, da zahteva redne preglede. Njen namen je odpraviti napake in izmeriti njihovo aktivno odpornost. Če želite to narediti, uporabite posebno napravo - megohmmeter.

Primeri težav z rešitvami

Pogoj 1: Določiti je treba električno upornost železne žice, ki ima dolžino 200 m in površino prečnega prereza 5 mm².

Odločitev. Uporabiti morate drugo formulo. Samo neznano je odpornost. Ampak to lahko vidite v tabeli. Enako je 0,098 ohm * mm / m ² . Zdaj morate le nadomestiti vrednosti v formuli in šteti:

R = 0.098 * 200/5 = 3.92 ohmov.

Odgovor: upor je približno 4 ohmov.

Pogoj 2: Izračunajte električno upornost prevodnika iz aluminija, če je njegova dolžina 2 km, površina prečnega prereza pa je 2,5 mm².

Odločitev. Podobno kot pri prvi nalogi je upornost 0,028 ohm * mm / m ² . Če želite dobiti pravi odgovor, morate pretvoriti kilometre v metre: 2 km = 2000 m.

R = 0,028 * 2000 / 2,5 = 22,4 ohmov.

Odgovor : R = 22,4 ohmov.

Pogoj 3: Kako dolgo je žica potrebna, če je njena upornost 30 ohmov? Znan po svoji površini prečnega prereza - 0,2 mm², material pa je nikelj.

Odločitev. Iz iste formule upora lahko dobite izraz za dolžino žice:

l = (R * S) / ρ. Vse je znano, razen upornosti, ki jo je treba vzeti iz tabele: 0,45 mm * mm ² / m. Po zamenjavi in ​​izračunih se izkaže, da je l = 13,33 m.

Odgovor: približna vrednost dolžine je 13 m.

Pogoj 4: določite material, iz katerega je izdelan upor, če je njegova dolžina 40 m, je upor 16 Ohm, prerez 0,5 mm².

Odločitev. Podobno kot pri tretjem problemu je formula za upornost izražena:

ρ = (R * S) / l. Zamenjava vrednosti in izračunov daje naslednji rezultat: ρ = 0,2 Ohm * mm ² / m. Ta specifična vrednost upora je značilna za svinec.

Odgovor je : svinec.