conductor de rezistență electrică
Rezistența electrică - o cantitate fizică care indică modul în care obstacolul creat de curent în timp ce curge printr-un conductor. Unitățile sunt ohmi, în onoarea lui Georg Ohm. Într-o lege a derivat formula pentru găsirea rezistenței care este prezentată mai jos.
Luați în considerare conductorii de rezistență pe metale. Metalele au o structură internă în rețeaua cristalină. Această grilă are o ordine strictă, iar nodurile sale sunt incarcate pozitiv ioni. Purtatori de sarcin în metal apar electroni „liberi“, care nu aparțin unui anumit atom, și deplasate în mod aleatoriu între nodurile cu zăbrele. Din fizica cuantică știm că mișcarea electronilor într-un metal este propagarea unei unde electromagnetice într-un solid. Aceasta este, electronul în conductorul se deplasează cu viteza luminii (aproape), și este dovedit că prezintă proprietăți nu numai ca o particulă, ci și ca un val. O rezistență metalică este rezultatul difuziei undelor electromagnetice (adică electroni) prin vibrațiile termice ale rețelei și defectele sale. Atunci când electronii se ciocnesc cu nodurile de rețea a energiei este transferată la nodurile, astfel încât energia este eliberată. Această energie poate fi calculată la un curent constant. din cauza Joule-Lenz - Q = I 2 Rt. După cum puteți vedea rezistență mai mare, mai multă energie este eliberată.
rezistivitate
Există un astfel de lucru important ca rezistivitate. aceasta este aceeași rezistență per numai unitatea de lungime. Fiecare din metal are propriul mod, de exemplu, de cupru este egală cu 0,0175 ohm * mm2 / m, care din aluminiu 0.0271 Ohm * mm2 / m. Adică, un bar lung, din cupru 1 m și suprafața secțiunii transversale de 1 mm 2 va avea o rezistență de 0,0175 ohmi, și în același bar, dar realizat din aluminiu va avea o rezistență de 0.0271 ohmi. Se pare că, conductivitatea electrică de cupru este mai mare decât cea a aluminiului. Fiecare din metal rezistivitatea, și pentru a calcula rezistența întregului conductor poate fi de formula
unde p - rezistivitatea de metal, l - lungimea conductorului, s - a secțiunii transversale zona.
Valorile rezistivitate prezentate în Tabelul metalic specific rezistivitate (20 ° C)
Mai mult rezistivitate în tabel sunt valorile TCS, despre coeficientul de mai târziu.
Dependența rezistivității a tulpinii
Atunci când se formează metalul rece, metal suferă o deformare plastică. Când deformarea plastică a rețelei cristaline este distorsionat, numărul de defecte devine mai mare. Odată cu creșterea defectelor de cristal, rezistența la curgere prin conductorul de electroni crește, prin urmare, rezistivitatea crește din metal. De exemplu, sârmă fabricat de broșat, aceasta înseamnă că metalul suferă o deformare plastică, prin care rezistivitatea crește. În practică, pentru a reduce este aplicată rezistența la recoacere de recristalizare, acesta este un proces complex, după care rețeaua cristalină ca și „îndreptat“, iar numărul de defecte scade, în consecință, rezistența metalului prea.
Când tensiunea sau compresiune, metalul suferă o deformare elastică. În cazul în care deformarea elastică cauzată de tensiune, amplitudinea vibrațiilor termice ale siturilor zabrele sunt crescute, prin urmare, electronii experiență mare dificultate, și, prin urmare, crește rezistivitate. În cazul în care deformarea elastică cauzată de amplitudinea contracției vibrațiilor termice ale nodurilor a scăzut, prin urmare, electronii se deplasează mai ușor și rezistivitate în scădere.
Efectul temperaturii asupra rezistivității
După cum sa explicat deja mai sus, cauza rezistenței într-un grilaj de metal sunt noduri și variațiile lor. Deci, pe măsură ce temperatura crește, vibrațiile termice ale nodurilor crește, și, prin urmare, rezistivitatea crește. Există o astfel de valoare a coeficientului de temperatură al rezistenței (TCR), care arată modul în care creșterea sau descreșterea rezistivitatea metalului la încălzire sau răcire. De exemplu, coeficientul de temperatură de cupru la 20 de grade Celsius este de 4,1 x 10-3 ianuarie / grad. Aceasta înseamnă că, în timpul încălzirii, de exemplu, sârmă de cupru 1 grad Celsius, ei crește rezistivitate cu 4,1 x 10 - 3 ohmi. Schimbarea rezistivității cu temperatură poate fi calculat cu formula
unde r este rezistivitatea după încălzire, r0 - rezistivitate înainte de încălzire, a - coeficientul de temperatură al rezistenței, t2 - temperatura înainte de încălzire, t1 - temperatura după încălzire.
Introducerea valorii noastre, obținem: r = 0,0175 * (1 + 0,0041 * (154-20)) = 0,0271 ohm * mm2 / m. După cum putem vedea din bara de cupru 1 m lungime și suprafața secțiunii transversale de 1 mm 2 după încălzire la 154 de grade, pentru a avea o rezistență ca și cea a aceluiași bar, doar aluminiu și la o temperatură de 20 de grade Celsius.
Proprietatea variației rezistenței la schimbările de temperatură este utilizat în termometre cu rezistență. Aceste dispozitive pot măsura temperatura bazate pe citirile de rezistență. Rezistența in termometre măsurători de precizie mare, dar intervalele de temperatură mici.
În practică, proprietățile conductoarelor descurajăm fluxul de curent sunt utilizate pe scară foarte largă. Un exemplu este o lampă cu incandescență în care un filament de tungsten este încălzit de metal rezistență ridicată și secțiune lungă și îngustă. Sau orice dispozitiv de încălzire, în cazul în care spirala este încălzită datorită rezistenței ridicate. În elementul electric a cărui caracteristică principală este o rezistență, numit - un rezistor. Rezistorul utilizat în practic orice circuit electric.