Elektr qarshiligi- elektr tokining o'tishiga yo'l qo'ymaslik uchun o'tkazgichning xususiyatlarini tavsiflovchi va o'tkazgichning uchlaridagi kuchlanishning u orqali o'tadigan oqim kuchiga nisbatiga teng bo'lgan jismoniy miqdor.
O'zgaruvchan tok zanjirlari va o'zgaruvchan elektromagnit maydonlar uchun qarshilik empedans va xarakterli impedans tushunchalari bilan tavsiflanadi. Qarshilik (rezistor) shuningdek, elektr davrlariga faol qarshilikni kiritish uchun mo'ljallangan radio komponent deb ataladi.
Qarshilik (ko'pincha R yoki r harfi bilan belgilanadi) ma'lum chegaralarda, ma'lum bir o'tkazgich uchun doimiy qiymat hisoblanadi; sifatida hisoblash mumkin
R = U I , (\ displaystyle R = (\ frac (U) (I)),) R - qarshilik, Ohm;U - o'tkazgichning uchlaridagi elektr potentsial farqi (kuchlanish), V;
1 / 5
I - potentsial farqning ta'siri ostida o'tkazgichning uchlari orasidagi oqim kuchi, A.
Entsiklopedik YouTube
✪ 8-sinflar - 129. Elektr tokining ishi va kuchi
✪ Dars 358. O'zgaruvchan tok zanjiridagi faol qarshilik. Oqim va kuchlanishning RMS qiymati
✪ 305-dars. Yarimo'tkazgichlarda elektr toki. Ichki va nopoklik o'tkazuvchanligi.
✪ 296-dars. Metallar qarshiligining haroratga bog'liqligi. Supero'tkazuvchanlik
✪ 8 sinf - 110. Elektr zanjiri va uning qismlari
- Subtitrlar Birliklar va o'lchamlar
- stat (SGSE va Gauss tizimida 1 statŌ = (10 9
−2) / sm = 898,755,178,736,818 Ohm (aniq) ≈ 8,98755 10 11 Ohm, 1 statvolt kuchlanish ostida 1 statamp oqimi o'tadigan o'tkazgichning qarshiligiga teng); abom (SGSMda 1 abŌ = 1·10 -9 Ohm = 1 nanoohm, 1 abvolt kuchlanish ostida 1 abampli oqim o'tadigan o'tkazgichning qarshiligiga teng). SGSE va Gauss tizimidagi qarshilik o'lchami tengdir TL−1 (ya'ni teskari tezlikning o'lchamiga to'g'ri keladi, s/sm), SGSMda -
LT
−1 (ya’ni tezlik o‘lchamiga to‘g‘ri keladi, sm/s).
Qarshilikka nisbatan o'zaro miqdor elektr o'tkazuvchanligi bo'lib, uning o'lchov birligi SI tizimida siemens (1 Sm = 1 Ohm -1), SGSE (va Gauss) tizimida staticsiemens va SGSMda - absiemens. Hodisa fizikasi Metalllarning yuqori elektr o'tkazuvchanligi ular tarkibida mavjudligi bilan bog'liq katta raqam, ma'lum bir atomga tegishli bo'lmagan metall atomlarining valentlik elektronlaridan hosil bo'lgan. Metalldagi elektr toki tashqi elektr maydoni ta'sirida paydo bo'ladi, bu elektronlarning tartibli harakatiga sabab bo'ladi. Maydon ta'sirida harakatlanuvchi elektronlar ion panjarasining bir jinsli bo'lmagan joylariga tarqaladi (iflosliklar, panjara nuqsonlari, shuningdek ionlarning termal tebranishlari bilan bog'liq davriy tuzilmaning buzilishi). Bunday holda, elektronlar impulsni yo'qotadi va ularning harakati energiyasiga aylanadi ichki energiya kristall panjara, u orqali elektr toki o'tganda o'tkazgichning isishiga olib keladi.
Maxsus qarshilik - skalyar fizik kattalik bo'lib, son jihatdan birlik uzunligi va birlik tasavvurlar maydoni bo'lgan bir hil silindrsimon o'tkazgichning qarshiligiga teng.
Metalllarning qarshiligi haroratning pasayishi bilan kamayadi; bir necha kelvin darajasidagi haroratlarda ko'pchilik metallar va qotishmalarning qarshiligi nolga tenglashadi yoki nolga teng bo'ladi (o'ta o'tkazuvchanlik effekti). Aksincha, yarimo'tkazgichlar va izolyatorlarning qarshiligi haroratning pasayishi bilan ortadi (ma'lum diapazonda). Supero'tkazuvchilar / yarimo'tkazgich orqali oqadigan oqim / kuchlanish kuchayishi bilan qarshilik ham o'zgaradi.
Qarshilikning materialga, o'tkazgichning uzunligi va tasavvurlar maydoniga bog'liqligi
Metallda mobil zaryad tashuvchilar erkin elektronlardir. Ularning xaotik harakatida gaz molekulalari kabi harakat qilishini taxmin qilishimiz mumkin. Shuning uchun klassik fizikada metallardagi erkin elektronlar elektron gaz deb ataladi va birinchi taxminga ko'ra, ideal gaz uchun o'rnatilgan qonunlar ularga tegishli deb hisoblanadi.
Elektron gazning zichligi va kristall panjaraning tuzilishi metall turiga bog'liq. Shuning uchun o'tkazgichning qarshiligi uning moddasining turiga bog'liq bo'lishi kerak. Bundan tashqari, u o'tkazgichning uzunligiga, uning tasavvurlar maydoniga va haroratiga ham bog'liq bo'lishi kerak.
Supero'tkazuvchilarning ko'ndalang kesimining uning qarshiligiga ta'siri, kesma kamayishi bilan bir xil oqim kuchida o'tkazgichdagi elektronlar oqimi zichroq bo'lishi va shuning uchun elektronlarning zarrachalari bilan o'zaro ta'siri bilan izohlanadi. o'tkazgichdagi modda kuchliroq bo'ladi.
Qarshilik - bu elektr tokining o'tishiga yo'l qo'ymaslik uchun tananing (ob'ektning) xususiyatlarini tavsiflovchi jismoniy miqdor. Qarshilik ma'lum darajada tananing ma'lum bir sirt bo'ylab harakatlanishida yuzaga keladigan ishqalanish kuchiga o'xshaydi. Qarshilik ohmda (Ohm) o'lchanadi: 1 Ohm = 1 V (volts, kuchlanish) / 1 A (amper, oqim). Qarshilik ohmmetr yoki raqamli yoki analog multimetr yordamida o'lchanadi.
Qadamlar
Raqamli multimetr bilan qarshilikni o'lchash
-
Bir prob bilan elementning bir terminaliga teging va ikkinchi prob bilan elementning qarama-qarshi terminaliga teging. Ko'rsatkichdagi raqamlar o'zgarmaguncha kuting va ko'rsatilgan raqamni yozing, bu qarshilik qiymati.
- Misol uchun, agar hisoblagich "0,6" ni ko'rsatsa va uning yuqori o'ng burchagida "MOh" ko'rsatilsa, u holda qarshilik qiymati 0,6 MŌ bo'ladi.
-
Multimetrni o'chiring. Rezistorlarning qarshiligini o'lchashni tugatgandan so'ng, multimetrni o'chiring va problarni ajratib oling.
Analog multimetr yordamida qarshilikni o'lchash
-
Qarshiligini o'lchamoqchi bo'lgan elementni tanlang. To'g'ri natijaga erishish uchun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan har bir elementining qarshiligini o'lchang (sxema). Buni amalga oshirish uchun elementni kontaktlarning zanglashiga olib ulashdan oldin elementni olib tashlang yoki qarshilikni o'lchang. Zanjirga ulangan elementning qarshiligini o'lchash boshqa elementlarning ta'siri tufayli noto'g'ri natijalarga olib kelishi mumkin.
Multimetr problarini tegishli ulagichlarga ulang. Ko'pgina multimetrlarda ikkita prob mavjud - qora va qizil, shuningdek, turli miqdorlarni - qarshilik, kuchlanish yoki oqimni o'lchash uchun mo'ljallangan bir nechta ulagichlar. Qoida tariqasida, qarshilikni o'lchash uchun mo'ljallangan ulagichlar "COM" (inglizcha "umumiy" - standart) harflari va ohm o'lchov birligining ramzi bo'lgan yunoncha Ō (omega) harflari bilan belgilanadi.
- Qora simni “COM” deb belgilangan uyaga va qizil simni “Ohm” yorlig‘iga ulang.
-
Multimetrni yoqing va o'lchov oralig'ini o'rnating. Elementning qarshiligi bir necha ohmdan (1 ohm) bir necha megaohmgacha (1 000 000 ohm) bo'lishi mumkin. Qabul qilish uchun aniq natijalar Tanlangan elementga mos keladigan qarshilik qiymatlari oralig'ini o'rnating. Ba'zi raqamli multimetrlar ushbu diapazonni avtomatik ravishda o'rnatadilar, boshqalari esa qo'lda. Tanlangan elementning qarshiligi qaysi diapazonda ekanligini bilsangiz, tegishli diapazonni o'rnating; V aks holda sinov va xatolik yo'li bilan diapazonni aniqlang.
- Agar siz diapazonni bilmasangiz, avval o'rta diapazonni o'rnating; Odatda, bu diapazon 0-20 kOm.
- Elementning bir terminaliga (rezistor) bitta prob bilan teging va ikkinchi prob bilan elementning qarama-qarshi terminaliga teging.
- Ko'rsatkich o'qi shkala bo'ylab harakatlana boshlaydi va elementning qarshilik qiymatini ko'rsatadigan ma'lum bir raqamda to'xtaydi.
- Agar igna diapazonning maksimal chegarasiga o'tsa ( chap tomoni), belgilangan diapazonni toraytiring, multimetrni qayta o'rnating (ignani nolga qo'ying) va o'lchovni takrorlang.
- Agar igna minimal diapazon chegarasiga (o'ng tomonda) harakat qilsa, belgilangan diapazonni kengaytiring, multimetrni nolga qaytaring va o'lchovni takrorlang.
- Har bir diapazon o'zgarishidan keyin analog multimetrlarni qayta tiklash kerak. Buni amalga oshirish uchun qisqa tutashuvni keltirib chiqarish uchun bir probni boshqasiga teging. Agar igna nolga etib bormasa, uning o'rnini maxsus regulyator yordamida sozlang ("Ohm regulyatori" yoki "Nol boshqaruv").
-
Multimetrning simlarini qarshilikni o'lchamoqchi bo'lgan rezistorning terminallariga teging. Bir prob bilan elementning bir terminaliga teging va ikkinchi prob bilan elementning qarama-qarshi terminaliga teging. O'q o'ngdan chapga siljiy boshlaydi - minimal qarshilik qiymati (o'ngda) nolga teng, maksimal qiymat (chapda) 2000 Ohm (2 kOm). Analog multimetrda bir nechta shkalalar mavjud, shuning uchun qarshilik qiymatini "Ō" (Ohm) deb belgilangan shkalada qidiring.
- Qiymatlar oshgani sayin, shkaladagi raqamlar bir-biriga yaqinlashadi. Shuning uchun, to'g'ri diapazonni o'rnatish aniq o'qishlarni olish uchun juda muhimdir.
-
Qarshilik ta'rifi. Problar bilan rezistor terminallariga tegib, igna o'lchovning o'rtasida bir joyda to'xtaydi. "Ō" (ohm) bilan belgilangan shkaladan qiymatni o'qiganingizga ishonch hosil qiling; O'q ko'rsatadigan raqamni yozing - bu qarshilikning qarshilik qiymati.
- Misol uchun, agar siz o'rnatgan diapazon 0-10 ohm bo'lsa va o'q 9 raqamida to'xtasa, u holda elementning qarshiligi 9 ohmni tashkil qiladi.
-
Maksimal kuchlanish oralig'ini o'rnating. Multimetrdan foydalanishni tugatgandan so'ng, uni to'g'ri o'chiring. Buning uchun, agar qurilmaga zarar yetkazmaslik uchun maksimal kuchlanish oralig'ini o'rnating keyingi safar siz (yoki boshqa birov) birinchi navbatda diapazonni belgilashingiz kerakligini unutasiz. Multimetrni o'chiring va problarni ajratib oling.
Aniq o'lchov natijalarini olish
-
O'chirilgan elementning qarshiligini o'lchang. O'chirish orqali o'tadigan oqim multimetr ko'rsatkichlarining aniqligiga salbiy ta'sir qiladi, chunki u rezistorlarning qarshilik qiymatiga ta'sir qiladi. Bundan tashqari, qo'shimcha kuchlanish multimetrga zarar etkazishi mumkin (shuning uchun batareya yoki akkumulyatorning qarshiligini o'lchash tavsiya etilmaydi).
- Zanjirdagi kondansatkichning qarshiligini o'lchashda avval uni zaryadsizlantirish kerak. Bo'shatilgan kondansatör multimetr tomonidan zaryadlanadi, bu esa qurilma o'qishlarida qisqa muddatli sakrashlarga olib keladi.
Elementlar sxemaga ulanmagan bo'lsa, qarshilikni o'lchash. Agar rezistor kontaktlarning zanglashiga ulangan bo'lsa, unda uning qarshilik qiymati noto'g'ri bo'ladi, chunki multimetr nafaqat sizga kerak bo'lgan rezistorning qarshiligini, balki kontaktlarning zanglashiga olib keladigan boshqa rezistorlarning qarshiligini ham o'lchaydi. Biroq, ba'zida kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qarshilik qarshiligini o'lchash kerak bo'ladi.
-
Fizika tasavvur qilish qiyin bo'lgan tushunchalarga to'la. Bunga yorqin misol elektr energiyasi haqidagi mavzudir. U erda topilgan deyarli barcha hodisa va atamalarni ko'rish yoki tasavvur qilish qiyin.
Elektr qarshiligi nima? U qayerdan keladi? Nima uchun kuchlanish paydo bo'ladi? Va nima uchun oqim kuchga ega? Savollar cheksiz. Hamma narsani tartibda tushunishga arziydi. Va qarshilik bilan boshlash yaxshi bo'lardi.
Supero'tkazuvchilardan tok o'tganda nima sodir bo'ladi?
O'tkazuvchanlik qobiliyatiga ega bo'lgan material elektr maydonining ikkita qutbi orasida joylashgan holatlar mavjud: ijobiy va salbiy. Va keyin u orqali elektr toki o'tadi. Bu erkin elektronlar yo'naltirilgan harakatni boshlashida o'zini namoyon qiladi. Ular manfiy zaryadga ega bo'lganligi sababli, ular bir yo'nalishda harakat qilishadi - ortiqcha. Qizig'i shundaki, elektr tokining yo'nalishi odatda boshqacha ko'rsatiladi - ortiqcha dan minusgacha.
Harakat paytida elektronlar moddaning atomlariga urilib, energiyaning bir qismini ularga o'tkazadi. Bu tarmoqqa ulangan o'tkazgichning qizib ketishini tushuntiradi. Va elektronlarning o'zlari harakatlarini sekinlashtiradi. Ammo elektr maydoni ularni yana tezlashtiradi, shuning uchun ular yana ortiqcha tomon shoshilishadi. Supero'tkazuvchilar atrofida elektr maydon mavjud ekan, bu jarayon cheksiz davom etadi. Ma'lum bo'lishicha, elektr tokining qarshiligini aynan elektronlar boshdan kechiradi. Ya'ni, ular qanchalik ko'p to'siqlarga duch kelsa, bu qiymatning qiymati shunchalik yuqori bo'ladi.
Elektr qarshiligi nima?
Uni ikkita pozitsiyaga qarab aniqlash mumkin. Birinchisi, Ohm qonunining formulasi bilan bog'liq. Va bu shunday eshitiladi: elektr qarshilik - bu o'tkazgichdagi kuchlanishning undagi oqimga nisbati sifatida aniqlanadigan jismoniy miqdor. Matematik belgilar quyida keltirilgan.
Ikkinchisi tananing xususiyatlariga asoslanadi. Supero'tkazuvchilarning elektr qarshiligi - bu tananing elektr energiyasini issiqlikka aylantirish qobiliyatini ko'rsatadigan jismoniy miqdor. Bu ikkala bayonot ham haqiqatdir. Faqat maktab kursida ular birinchisini yodlashni to'xtatadilar. O'rganilayotgan miqdor R harfi bilan belgilanadi. Elektr qarshiligi o'lchanadigan birliklar Ohmdir.
Uni qanday formulalar yordamida topish mumkin?
Eng mashhuri zanjirning bir qismi uchun Ohm qonunidan kelib chiqadi. U elektr tokini, kuchlanishni, qarshilikni birlashtiradi. Bu shunday ko'rinadi:
Bu formula raqami 1.
Ikkinchisi qarshilik o'tkazgichning parametrlariga bog'liqligini hisobga oladi:
Bu formula 2-raqam. U quyidagi belgilarni kiritadi:
Elektr qarshiligi - bu 1 m uzunlikdagi va 1 m 2 tasavvurlar maydoni bo'lgan materialning qarshiligiga teng bo'lgan jismoniy miqdor.
Jadvalda qarshilikning tizim birligi ko'rsatilgan. Haqiqiy holatlarda, kesma kvadrat metrda o'lchanishi sodir bo'lmaydi. Bu deyarli har doim kvadrat millimetrdir. Shuning uchun, o'ziga xos elektr qarshiligini Ohm * mm 2 / m ga olish va maydonni mm 2 ga almashtirish qulayroqdir.
Qarshilik nimaga va qanday bog'liq?
Birinchidan, o'tkazgich ishlab chiqarilgan moddadan. Elektr qarshiligining qiymati qanchalik baland bo'lsa, u oqimni yomonroq o'tkazadi.
Ikkinchidan, simning uzunligi bo'yicha. Va bu erda munosabatlar to'g'ridan-to'g'ri. Uzunlik oshgani sayin qarshilik kuchayadi.
Uchinchidan, qalinligi bo'yicha. Supero'tkazuvchilar qanchalik qalinroq bo'lsa, u kamroq qarshilikka ega.
Va nihoyat, to'rtinchidan, o'tkazgichning harorati bo'yicha. Va bu erda hamma narsa juda oddiy emas. Agar haqida gapiramiz Metalllarga kelsak, ular qizdirilganda ularning elektr qarshiligi ortadi. Istisno - bu ba'zi maxsus qotishmalar - ularning qarshiligi qizdirilganda deyarli o'zgarmaydi. Bularga quyidagilar kiradi: konstantan, nikelin va manganin. Suyuqliklar qizdirilganda ularning qarshiligi pasayadi.
Qanday turdagi rezistorlar mavjud?
Bu elektr zanjiriga kiritilgan element. U juda o'ziga xos qarshilikka ega. Diagrammalarda aynan shu narsa qo'llaniladi. Rezistorlarni ikki turga bo'lish odatiy holdir: doimiy va o'zgaruvchan. Ularning nomi ularning qarshiligini o'zgartirish mumkinligini anglatadi. Birinchisi - doimiy - qarshilikning nominal qiymatini hech qanday tarzda o'zgartirishga ruxsat bermaydi. O'zgarishsiz qoladi. Ikkinchisi - o'zgaruvchilar - ma'lum bir sxemaning ehtiyojlariga qarab qarshilikni o'zgartirish orqali tuzatishlar kiritish imkonini beradi. Radioelektronikada yana bir tur - sozlash mavjud. Ularning qarshiligi faqat qurilmani sozlash kerak bo'lganda o'zgaradi va keyin doimiy bo'lib qoladi.
Rezistor diagrammalarda qanday ko'rinadi?
Tor tomondan ikkita chiqish joyi bo'lgan to'rtburchak. Bu doimiy qarshilik. Agar uchinchi tomonda unga biriktirilgan o'q bo'lsa, u allaqachon o'zgaruvchan. Bundan tashqari, rezistorning elektr qarshiligi diagrammalarda ham ko'rsatilgan. Ushbu to'rtburchakning ichida. Odatda faqat raqamlar yoki ular juda katta bo'lsa, nom bilan.
Izolyatsiya nima uchun va nima uchun uni o'lchash kerak?
Uning maqsadi elektr xavfsizligini ta'minlashdir. Elektr izolyatsiyasining qarshiligi asosiy xususiyatdir. U inson tanasi orqali xavfli miqdorda oqim o'tishiga yo'l qo'ymaydi.
Izolyatsiyaning to'rt turi mavjud:
- ishlaydigan - uning maqsadi uskunaning normal ishlashini ta'minlashdir, shuning uchun u har doim ham insonni himoya qilishning etarli darajasiga ega emas;
- qo'shimcha birinchi turga qo'shimcha bo'lib, odamlarni himoya qiladi;
- double birinchi ikki turdagi izolyatsiyani birlashtiradi;
- ishning takomillashtirilgan turi bo'lgan mustahkamlangan, u qo'shimcha sifatida ishonchli.
Maishiy maqsadlarga ega bo'lgan barcha qurilmalar er-xotin yoki mustahkamlangan izolyatsiya bilan jihozlangan bo'lishi kerak. Bundan tashqari, u har qanday mexanik, elektr va termal yuklarga bardosh beradigan xususiyatlarga ega bo'lishi kerak.
Vaqt o'tishi bilan izolyatsiya yoshi va uning ishlashi yomonlashadi. Bu nima uchun muntazam profilaktik tekshiruvni talab qilishni tushuntiradi. Uning maqsadi nuqsonlarni bartaraf etish, shuningdek, uning faol qarshiligini o'lchashdir. Buning uchun maxsus qurilma - megohmmetr ishlatiladi.
Yechimlari bilan muammolarga misollar
1-shart: uzunligi 200 m va tasavvurlar maydoni 5 mm² bo'lgan temir simning elektr qarshiligini aniqlash kerak.
Yechim. Ikkinchi formuladan foydalanishingiz kerak. Unda faqat qarshilik noma'lum. Ammo siz buni jadvalda ko'rishingiz mumkin. Bu 0,098 Ohm * mm / m 2 ga teng. Endi siz qiymatlarni formulaga almashtirishingiz va hisoblashingiz kerak:
R = 0,098 * 200 / 5 = 3,92 Ohm.
Javob: qarshilik taxminan 4 ohm.
2-shart: uzunligi 2 km va tasavvurlar maydoni 2,5 mm² bo'lsa, alyuminiydan yasalgan o'tkazgichning elektr qarshiligini hisoblang.
Yechim. Birinchi muammoga o'xshash qarshilik 0,028 Ohm * mm / m 2 ni tashkil qiladi. To'g'ri javobni olish uchun siz kilometrlarni metrga aylantirishingiz kerak: 2 km = 2000 m.
R = 0,028 * 2000 / 2,5 = 22,4 ohm.
Javob: R = 22,4 Ohm.
3-shart: Agar uning qarshiligi 30 ohm bo'lishi kerak bo'lsa, sim qancha vaqt talab qilinadi? Ma'lum bo'lgan tasavvurlar maydoni 0,2 mm², material esa nikeldir.
Yechim. Xuddi shu qarshilik formulasidan biz sim uzunligi uchun ifodani olishimiz mumkin:
l = (R * S) / r. Jadvaldan olinishi kerak bo'lgan qarshilikdan tashqari hamma narsa ma'lum: 0,45 Ohm * mm 2 / m O'zgartirish va hisob-kitoblardan so'ng, l = 13,33 m bo'lib chiqadi.
Javob: taxminan uzunligi 13 m.
4-shart: rezistor ishlab chiqarilgan materialni aniqlang, agar uning uzunligi 40 m, qarshilik 16 Ohm, tasavvurlar 0,5 mm² bo'lsa.
Yechim. Uchinchi masalaga o'xshab, qarshilik formulasi quyidagicha ifodalanadi:
r = (R * S) / l. Qiymatlar va hisob-kitoblarni almashtirish quyidagi natijani beradi: r = 0,2 Ohm * mm 2 / m Bu qarshilik qiymati qo'rg'oshin uchun odatiy hisoblanadi.
Javob: qo'rg'oshin.
Elektr qarshiligi va o'tkazuvchanligi haqida tushuncha
Elektr toki o'tadigan har qanday jism unga ma'lum bir qarshilik ko'rsatadi.Supero'tkazuvchilar materialning u orqali elektr tokining o'tishiga yo'l qo'ymaslik xususiyatiga elektr qarshilik deyiladi.
Elektron nazariya metall o'tkazgichlarning elektr qarshiligining mohiyatini tushuntiradi. Erkin elektronlar o'tkazgich bo'ylab harakatlanayotganda, atomlar va boshqa elektronlarga son-sanoqsiz marta duch kelishadi va ular bilan o'zaro ta'sirlashib, muqarrar ravishda o'z energiyasining bir qismini yo'qotadilar. Elektronlar o'zlarining harakatiga qandaydir qarshilik ko'rsatadilar. Turli xil atom tuzilmalariga ega bo'lgan turli metall o'tkazgichlar elektr tokiga turli qarshilik ko'rsatadi.
Xuddi shu narsa suyuq o'tkazgichlar va gazlarning elektr tokining o'tishiga qarshiligini tushuntiradi. Ammo shuni unutmasligimiz kerakki, bu moddalarda elektronlar emas, balki molekulalarning zaryadlangan zarralari ularning harakati davomida qarshilikka duch keladi.
Qarshilik lotincha R yoki r harflari bilan belgilanadi.
Elektr qarshiligining birligi ohmdir.
Om - balandligi 106,3 sm bo'lgan simob ustunining 0 ° S haroratda kesmasi 1 mm2 bo'lgan qarshilik.
Agar, masalan, o'tkazgichning elektr qarshiligi 4 ohm bo'lsa, u shunday yoziladi: R = 4 ohm yoki r = 4 ohm.
Katta qarshiliklarni o'lchash uchun megohm deb ataladigan birlik ishlatiladi.
Bir megohm bir million ohmga teng.
Supero'tkazuvchilar qarshiligi qanchalik katta bo'lsa, u elektr tokini shunchalik yomon o'tkazadi va aksincha, o'tkazgichning qarshiligi qanchalik past bo'lsa, elektr tokining bu o'tkazgich orqali o'tishi osonroq bo'ladi.
Binobarin, o'tkazgichni tavsiflash uchun (u orqali elektr tokining o'tishi nuqtai nazaridan) nafaqat uning qarshiligini, balki qarshilikning o'zaro va o'tkazuvchanligini ham hisobga olish mumkin.
Elektr o'tkazuvchanligi- materialning o'zidan elektr tokini o'tkazish qobiliyati.
O'tkazuvchanlik qarshilikning o'zaro nisbati bo'lgani uchun u 1/R bilan ifodalanadi va o'tkazuvchanlik lotincha g harfi bilan belgilanadi.
Supero'tkazuvchilar materialning, uning o'lchamlari va atrof-muhit haroratining elektr qarshiligining qiymatiga ta'siri
Turli o'tkazgichlarning qarshiligi ular ishlab chiqarilgan materialga bog'liq. Elektr qarshiligini tavsiflash turli materiallar qarshilik deb atalmish tushuncha kiritildi.
Qarshilik uzunligi 1 m va tasavvurlar maydoni 1 mm2 bo'lgan o'tkazgichning qarshiligi. Qarshilik yunon alifbosining p harfi bilan belgilanadi. Supero'tkazuvchilar ishlab chiqarilgan har bir material o'z qarshiligiga ega.
Misol uchun, misning qarshiligi 0,017, ya'ni 1 m uzunlikdagi va 1 mm2 kesimdagi mis o'tkazgich 0,017 ohm qarshilikka ega. Alyuminiyning qarshiligi 0,03, temirning qarshiligi 0,12, konstantanning qarshiligi 0,48, nikromning qarshiligi 1-1,1 ga teng.
Supero'tkazuvchilarning qarshiligi uning uzunligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir, ya'ni o'tkazgich qanchalik uzun bo'lsa, uning elektr qarshiligi shunchalik katta bo'ladi.
Supero'tkazuvchilarning qarshiligi uning tasavvurlar maydoniga teskari proportsionaldir, ya'ni o'tkazgich qanchalik qalin bo'lsa, uning qarshiligi shunchalik past bo'ladi va aksincha, o'tkazgich qanchalik nozik bo'lsa, uning qarshiligi shunchalik katta bo'ladi.
Ushbu munosabatni yaxshiroq tushunish uchun ikkita juft aloqa tomirlarini tasavvur qiling, bir juft tomirda ingichka birlashtiruvchi trubka, ikkinchisi esa qalin. Ko'rinib turibdiki, tomirlardan biri (har bir juft) suv bilan to'ldirilgan bo'lsa, uning qalin trubka orqali boshqa idishga o'tishi ingichka trubkadan ko'ra tezroq sodir bo'ladi, ya'ni qalin naycha oqimga nisbatan kamroq qarshilikka ega bo'ladi. suvdan. Xuddi shu tarzda, elektr tokining qalin o'tkazgichdan yupqa o'tkazgichdan o'tishi osonroq, ya'ni birinchisi ikkinchisiga qaraganda kamroq qarshilik ko'rsatadi.
Supero'tkazuvchilarning elektr qarshiligi o'tkazgich ishlab chiqarilgan materialning qarshiligiga teng bo'lib, o'tkazgich uzunligiga ko'paytiriladi va o'tkazgichning tasavvurlar maydoniga bo'linadi.:
R = pl/S,
Qaerda - R - o'tkazgichning qarshiligi, ohm, l - o'tkazgichning uzunligi m, S - o'tkazgichning tasavvurlar maydoni, mm 2.
Dumaloq o'tkazgichning ko'ndalang kesimi maydoni formula bo'yicha hisoblanadi:
S = Pi x d 2/4
Pi qayerda - doimiy qiymat 3,14 ga teng; d - o'tkazgichning diametri.
Va o'tkazgichning uzunligi shunday aniqlanadi:
l = S R / p,
Ushbu formula, agar formulaga kiritilgan boshqa miqdorlar ma'lum bo'lsa, o'tkazgichning uzunligini, uning kesimini va qarshiligini aniqlash imkonini beradi.
Agar o'tkazgichning tasavvurlar maydonini aniqlash kerak bo'lsa, formula quyidagi shaklni oladi:
S = p l / R
Xuddi shu formulani o'zgartirib, p ga nisbatan tenglikni yechib, o'tkazgichning qarshiligini topamiz:
r = R S / l
Oxirgi formula o'tkazgichning qarshiligi va o'lchamlari ma'lum bo'lgan, lekin uning materiali noma'lum bo'lgan va bundan tashqari, aniqlash qiyin bo'lgan hollarda qo'llanilishi kerak. ko'rinish. Buning uchun siz o'tkazgichning qarshiligini aniqlashingiz va jadvaldan foydalanib, bunday qarshilikka ega bo'lgan materialni topishingiz kerak.
Supero'tkazuvchilar qarshiligiga ta'sir qiladigan yana bir sabab - bu harorat.
Haroratning oshishi bilan metall o'tkazgichlarning qarshiligi ortib borishi va haroratning pasayishi bilan u pasayishi aniqlandi. Sof metall o'tkazgichlar uchun qarshilikning bu o'sishi yoki kamayishi deyarli bir xil va 1 ° S uchun o'rtacha 0,4% ni tashkil qiladi. Suyuq o'tkazgichlar va uglerodning qarshiligi harorat oshishi bilan kamayadi.
Moddalar tuzilishining elektron nazariyasi harorat oshishi bilan metall o'tkazgichlarning qarshiligini oshirish uchun quyidagi tushuntirishni beradi. Isitilganda o'tkazgich qabul qiladi issiqlik energiyasi, bu muqarrar ravishda moddaning barcha atomlariga uzatiladi, buning natijasida ularning harakatining intensivligi oshadi. Atomlar harakatining kuchayishi erkin elektronlarning yo'nalishli harakatiga ko'proq qarshilik ko'rsatadi, shuning uchun o'tkazgichning qarshiligi ortadi. Haroratning pasayishi bilan, eng yaxshi sharoitlar elektronlarning yo'nalishli harakati uchun va o'tkazgichning qarshiligi pasayadi. Bu qiziqarli hodisani tushuntiradi - metallarning o'ta o'tkazuvchanligi.
Supero'tkazuvchanlik, ya'ni metallarning qarshiligining nolga kamayishi, mutlaq nol deb ataladigan ulkan salbiy haroratda - 273 ° C da sodir bo'ladi. Mutlaq nol haroratda metall atomlari elektronlar harakatiga umuman xalaqit bermasdan, o‘z o‘rnida muzlab qolgandek tuyuladi.
