Электрическое сопротивление проводника. Электрическая проводимость

  

Всякое тело оказывает прохождению электрического тока определенное противодействие. Например, при движении электронов по проводнику они будут сталкиваться с атомами и молекулами вещества, отдавая, им часть своей энергии. Чем больше таких столкновений, тем больше величина противодействия, оказываемого телом движению электрона, и, следовательно, тем меньше ток в проводнике.

Определение: Свойство проводника препятствовать прохождению через него электрического тока называется электрическим сопротивлением, или сопротивлением..

Сопротивление обозначается латинскими буквами R или r.

За единицу сопротивления принят ом (сокращенно обозначается Ом или Ω).

Сопротивление проводника равно одному ому, если при напряжении на его концах в один вольт в нем устанавливается ток в один ампер.

В практике сопротивления часто измеряются в килоомах (сокращенно обозначается кОм или кΩ) и мегомах (сокращенно— МОм или МΩ).

1 кОм = 1000 Ом;

1 МОм = 1000 кОм = 1 000 000 Ом.

Для характеристики электрических свойств проводников часто используется величина, обратная сопротивлению, называемая проводимостью.

Определение: Электрической проводимостью (или проводимостью) называется способность вещества пропускать через себя электрический ток.

Чем больше сопротивление проводника, тем меньше его проводимость, и наоборот. Проводимость обозначается латинской буквой G. За единицу проводимости принята проводимость проводника с сопротивлением в 1 ом. Эта единица называется

сименс (сим).

Понятия сопротивления и проводимости имеют очень большое значение в электротехнике. Если вещество обладает небольшим сопротивлением (большой проводимостью), то оно называется проводником электрического тока, или проводником. К проводникам относятся большинство металлов (серебро, медь, алюминий, железо, никель, свинец, ртуть), а также сплавы металлов, морская вода, растворы солей и кислот и т. д. Особенно хорошо проводят электрический ток серебро и медь (обладают наилучшей проводимостью). Проводники используются для соединения отдельных элементов электрических схем.

Но есть вещества, которые очень плохо проводят электрический ток, т. е. имеют очень большое сопротивление. Такие вещества называются

непроводниками электрического тока, или изоляторами. К изоляторам относятся фарфор, стекло, шерсть, смола, резина, эбонит, слюда, воск, парафин и т. д. Изоляторы широко применяются в электротехнике. Без них нельзя осуществить ни одной электрической цепи.

Следует помнить, что обычно сопротивление изолятора больше сопротивления проводника в несколько миллионов раз.

Кроме проводников и изоляторов, в природе существуют так называемые полупроводники электрического тока. Их проводимость больше, чем изоляторов, но меньше, чем проводников. К полупроводникам относятся: германий, кремний, селен, теллур, многие окислы, карбиды, сульфиды, огромное количество сплавов и химических соединений (арсенид галлия и др.) и т. д.

Характерная особенность полупроводников состоит в том, что их сопротивление в широких пределах изменяется под действием света, электрических и магнитных полей, радиоактивного излучения и от посторонних примесей.

Из некоторых полупроводников изготовляются термисторы (резисторы, величина которых резко изменяется с изменением температуры) и фоторезисторы (величина их сопротивления зависит от освещенности) .

Полупроводники применяются для изготовления диодов, транзисторов, тиристоров и интегральных схем. 

Возможность использования полупроводников для усиления и генерации колебаний была открыта в 1922 г. сотрудником Нижегородской радиолаборатории имени В. И. Ленина радиолюбителем О. В. Лосевым, который назвал изобретенный им прибор кристадином.

 

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

какой буквой обозначается внутреннее сопротивление , в физике?У этого сайта нет рейтинга

скорость движения тела задана уравнением U=5+3t. Чему равны начальная скорость и ускорение тела. Постройке график и определите его скорость в конце 5 … секунды.

Знайдіть рівнодійну сил, зображених на рисунку, та ЇЇ проекції на координатні осі, якщо F1= 50H, F2= 100H, F3= 60H F4=200 H, a=30°, b=60°

В сосуде, теплоёмкость которого равна 193 Дж/°С, находится 1 л воды и 0,9 кг льда при 0°С. Чтобы получить воду с температурой 9 °С, в сосуд впускают в … одяной пар при 100 °С. Рассчитай массу пара. (Удельная теплоёмкость воды с=4200Джкг⋅° С, удельная теплота парообразования L =2260000 Дж/кг, удельная теплота плавления льда λ=330000 Дж/кг). ДАЮ 25 БАЛЛОВ

1. На кінцях невагомого стержня довжиною 120 см розташовані вантажі 20 і 10 кг. Де треба поставити опору, щоб стержень був у рівновазі? дуже потрібно … кр?пж поможіть ​

21. Визначити індукцію однорідного магнітного поля, якому максимальний обертальний момент сил, що діє на рамку зі струмом 2 А дорівнює 0,15 Н.м. Розмі … ри рамки 4 см х 5 см, кількість витків у рамці 150.​

Визначте довжину нікелінового провідника діаметром 0,5 мм, який використали для виготовлення нагрівального приладу, що має опір 48 Ом за температури 8 … 00 °С. Температурний коефіцієнт опору нікеліну 2,1⋅10-4 К-1, а його питомий опір дорівнює 0,42⋅10-6 Ом⋅м.

Очень нужна помощь! Протон влетает в магнитное поле перпендикулярно линиям индукции и движется по окружности радиусом 10 см. Индукция магнитного поля … равна 10 мТл. Определить скорость, центростремительное ускорение и период вращения протона.

У вагоні потяга що рухається прямолінійно рівномірно хлопчик впустив з рук м’яч, де м’яч упаде?

Який рух здійснює тіло водія у випадку зіткнення автомобіля з перешкодою?

Как влияет молярная масса на среднюю квадратичную скорость молекул?

Сопротивление заземления

Сопротивление заземления (сопротивление растеканию электрического тока) определяется как величина «противодействия» растеканию электрического тока в земле, поступающего в неё через заземлитель.

Измеряется в Ом и должно иметь минимально низкое значение. Идеальный случай — нулевая величина, что означает отсутствие какого-либо сопротивления при пропускании «вредных» электротоков, что гарантирует их ПОЛНОЕ поглощение землей.

Так как идеала достигнуть невозможно, все электрооборудование и электроника создаются исходя из некоторых нормированных величин сопротивления заземления = 60, 30, 15, 10, 8, 4, 2, 1 и 0,5 Ом.

• для частных домов, с подключением к электросети 220 Вольт / 380 Вольт необходимо иметь локальное заземление с рекомендованным сопротивлением не более 30 Ом

При подключении локального заземления к нейтрали трансформатора / генератора в системе TN суммарное сопротивление заземления (локального + всех повторных + заземления трансформатора / генератора) должно быть не более 4 Ом (ПУЭ 1.7.101). Данное условие выполняется без каких-либо дополнительных мероприятий при правильном заземлении источника тока (трансформатора либо генератора)

Подробнее об этом на странице «Заземление дома».

• при подключении газопровода к дому должно выполняться стандартное требование для заземления дома. Однако из-за использования опасного оборудования необходимо выполнять локальное заземление с сопротивлением не более 10 Ом
  (ПУЭ 1.7.103; для всех повторных заземлений)

Подробнее об этом на странице «Заземление газового котла / газопровода».

• для заземления, использующегося для подключения молниеприёмников, сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом (РД 34.21.122-87, п. 8)

Подробнее об этом на странице «Молниезащита и заземление».

• для источника тока (генератора или трансформатора) сопротивление заземления должно быть не более 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока (ПУЭ 1.7.101)
• для уверенного срабатывания газовых разрядников в устройствах защиты воздушных линий связи (например, локальная сеть на основе медного кабеля или радиочастотный кабель) сопротивление заземления, к которому они (разрядники) подключаются должно быть не более 2 Ом. Встречаются экземпляры с требованием в 4 Ом.
• при подключении телекоммуникационного оборудования, заземление обычно должно иметь сопротивление не более
  2 или 4 Ом
• для подстанции 110 кВ сопротивление растеканию токов должно быть не более 0,5 Ом (ПУЭ 1.7.90)

Приведённые выше нормы сопротивления заземления справедливы для нормальных грунтов с удельным электрическим сопротивлением
не более 100 Ом*м (например, глина / суглинки).

Если грунт имеет более высокое удельное электрическое сопротивление — то часто (но не всегда) минимальные значения сопротивление заземления повышаются на величину 0,01 от удельного сопротивления грунта.

Например, при песчаных грунтах с удельным сопротивлением 500 Ом*м минимальное сопротивление локального заземления дома с системой TN-C-S повышается в 5 раз — до 150 Ом (вместо 30 Ом).

Расчёт сопротивления заземления

Для расчёта сопротивления заземления существуют специальные формулы и методики, описывающие зависимости от описанных факторов. Они представлены на странице «Расчёт заземления».

 

Качество заземления

Сопротивление заземления является основным качественным показателем заземлителя и напрямую зависит от:

• удельного сопротивления грунта
• конфигурации заземлителя, в частности: площади электрического контакта электродов заземлителя с грунтом

Удельное сопротивление грунта

Параметр определяет собой уровень «электропроводности» земли как проводника = как хорошо будет растекаться в такой среде электрический ток, поступающий от заземлителя. Чем меньший размер будет иметь эта величина, тем меньше будет сопротивление заземления.

Удельное электрическое сопротивление грунта (Ом*м) — это измеряемая величина, зависящая от состава грунта, размеров и плотности прилегания друг к другу его частиц, его влажности и температуры, концентрации в нем растворимых химических веществ (солей, кислотных и щелочных остатков).

Обычно используется таблица ориентировочных величин «удельное сопротивление грунта», т.к. его точное измерение возможно только в ходе проведения специальных геологических изыскательных работ.

 

Конфигурация заземлителя

Сопротивление заземления напрямую зависит от площади электрического контакта электродов заземлителя с грунтом, которая должна быть как можно большей. Чем больше площадь поверхности заземлителя, тем меньше сопротивление заземления.

Чаще всего, из-за наименьшей сложности монтажа, в роли заземлителя используется вертикальный электрод в виде стержня/трубы/уголка.

Для увеличения площади контакта заземлителя с грунтом:

• увеличивается длина (глубина) электрода
• используется несколько соединенных вместе коротких электродов, размещенных на некотором расстоянии друг от друга (контур заземления). В таком случае площади единичных электродов просто складываются вместе, что подробно описано на отдельной странице о расчёте заземления.

Различные отраслевые нормы

Сопротивление заземления для кабелей городской телефонной сети с медными жилами (из ОСТ 45.82-96, п. 8)

Для металлических экранов и оболочек кабелей приняты следующие значения (зависимость от удельного электрического сопротивления грунта (УЭС)):

УЭС, Ом*м	< 100	> 100 < 300	> 300 < 500	> 500 < 1000	> 1000
R, Ом	20	30	35	45	55

Смотрите также:

принцип действия, схемы и т.д.

Термометры сопротивления — электрический температурный датчик, использующий изменения сопротивления, которое противодействует протеканию тока, который является основой для измерений температуры. В английском языке термометр сопротивления обозначается тремя буквами RTD.

Стандартный термометр сопротивления

Рекомендуем обратить внимание и на другие приборы для измерения температуры.

Основным электрическим компонентом термометра сопротивления является резистор, который часто представляет собой провод, обмотанный вокруг керамического изолятора в виде стержня Резистор и является температурным чувствительным элементом термометра сопротивления. Для защиты чувствительного элемента от физического воздействия и изоляции электрической цепи от технологической жидкости во избежание короткого замыкания резистор обычно заключается в корпус из нержавеющей стали. Два провода подсоединяются к электрической цепи внутри корпуса посредством герметичного уплотнения.

Схема термометра сопротивления

Принцип действия термометра сопротивления

Термометры сопротивления могут использоваться для измерения температуры электрическим путем, так как существует прямо пропорциональная зависимость между изменениями сопротивления и изменением температуры.

Другими словами, при повышении температуры величина сопротивления возрастает прямо пропорционально, а при понижении температуры сопротивление пропорционально уменьшается. Подобный принцип используется в термометрах сопротивления, так как сопротивление термометра уменьшается или увеличивается пропорционально температуре процесса, который он измеряет. Любое изменение сопротивления может быть зарегистрировано и преобразовано в температурные показания с помощью таблицы, или отображено на шкале, которая откалибрована в единицах измерения температуры.

Как и термопара или любой другой температурный датчик термометр сопротивления (RTD) функционален при измерении температуре только, если он подсоединен к электрической цепи. Обычно с термометрами сопротивления применяются мостовые схемы, так как такие схемы позволяют добиться высокой точности. Вместе с мостовой схемой используется батарея, которая служит в качестве источника питания. Цепи термометров сопротивления должны иметь внешний источник питания, так как они не способны генерировать напряжение сами.

Мостовая схема термометра сопротивления с батареей

Мостовая схема, изображенная на рисунке выше состоит из пяти резисторов: Р1, R2, R3, R4, R5; и точек соединения: А, В, С, D.

В данном случае давайте предположим, что каждый резистор в мостовой схеме обладает одинаковым сопротивлением. Так как ток протекает от минуса к плюсу в данном контуре, то протекание начинается с минусовой клеммы батареи и ток достигает точки А. В точке А ток расщепляется на равные части: одна половина протекает через сопротивление R1 в точку В, а другая половина протекает через R2 к точке С. Так как сопротивление всех резисторов одинаковое, то между точками В и С нет разницы в величине напряжения, поэтому ток через R5 не протекает.

Когда ток через средний резистор не протекает, то мост, как говорится «уравновешен». В данном примере ток протекает от точки В, через R3 в точку D. Ток также протекает от точки С через R4 в точку D. Ток от точки D возвращается на положительную клемму батареи, завершая цепь.

Протекание тока через уравновешенный мост

Мостовая схема, изображенная на рисунке выше похожа на предыдущую схему за исключением того, что резистор R3 заменен термометром сопротивления. В данной конфигурации ток по-прежнему протекает от минусовой клеммы батареи на точки В и С. Однако, если сопротивление термометра сопротивления (RTD) отличается по величине от сопротивления резистора R4, то между точками В и С появится напряжение. Это означает, что мост неуравновешен и ток будет протекать через резистор R5.

Мостовая схема с термометром сопротивления

Ток, протекающий через мост, может быть измерен, если мы заменим R5 измерительным прибором, который и будет определять температуру, измеряя ток. Так схема обеспечивает высокую точность, то она часто используется вместе с термометрами сопротивления для измерения температуры.

Мостовая схема с термометром сопротивления и измерительным прибором

Когда для измерения температуры используются термометры сопротивления, то они включаются в схему, подобно той, что показана на рисунке выше. Во многих случаях термометры сопротивления расположены на удалении от остальных элементов цепи, так как они подвержены воздействию температуры технологического процесса. По мере того, как температура вокруг термометра меняется, то пропорционально меняется величина сопротивления термометра. Когда сопротивление термометра меняется, то мост становится неуравновешенным и определенный ток протекает через измерительный прибор. Этот ток пропорционален изменениям температуры. Температура процесса затем может быть определена по показаниям шкалы прибора. В некоторых случаях шкалы откалиброваны на показания величины сопротивления, а не температуры. В таких случаях надо воспользоваться переводной таблицей для перевода ом в градусы.

Конвертер электрического сопротивления • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Нагретый до 800°C резистивный нагревательный элемент.

Введение

Резисторы на этой плате из блока питания обведены красными прямоугольниками и составляют половину ее элементов

Термину сопротивление в некотором отношении повезло больше, чем другим физическим терминам: мы с раннего детства знакомимся с этим свойством окружающего мира, осваивая среду обитания, особенно когда тянемся к приглянувшейся игрушке в руках другого ребёнка, а он сопротивляется этому. Этот термин нам интуитивно понятен, поэтому в школьные годы во время уроков физики, знакомясь со свойствами электричества, термин электрическое сопротивление не вызывает у нас недоумения и его идея воспринимается достаточно легко.

Число производимых в мире технических реализаций электрического сопротивления — резисторов — не поддаётся исчислению. Достаточно сказать, что в наиболее распространённых современных электронных устройствах — мобильных телефонах, смартфонах, планшетах и компьютерах — число элементов может достигать сотен тысяч. По статистике резисторы составляют свыше 35% элементов электронных схем, а, учитывая масштабы производства подобных устройств в мире, мы получаем умопомрачительную цифру в десятки триллионов единиц. Наравне с другими пассивными радиоэлементами — конденсаторами и катушками индуктивности, резисторы лежат в основе современной цивилизации, являясь одним из китов, на которых покоится наш привычный мир.

Кабели должны обладать возможно меньшим электрическим сопротивлением

Определение

Электрическое сопротивление — это физическая величина, характеризующая некоторые электрические свойства материи препятствовать свободному, без потерь, прохождению электрического тока через неё. В терминах электротехники электрическое сопротивление есть характеристика электрической цепи в целом или её участка препятствовать протеканию тока и равная, при постоянном токе, отношению напряжения на концах цепи к силе тока, протекающего по ней.

Электрическое сопротивление связано с передачей или преобразованием электрической энергии в другие виды энергии. При необратимом преобразовании электрической энергии в тепловую, ведут речь об активном сопротивлении. При обратимом преобразовании электрической энергии в энергию магнитного или электрического поля, если в цепи течет переменный ток, говорят о реактивном сопротивлении. Если в цепи преобладает индуктивность, говорят об индуктивном сопротивлении, если ёмкость — о ёмкостном сопротивлении.

Полное сопротивление (активное и реактивное) для цепей переменного тока описывается понятиям импеданса, а для переменных электромагнитных полей — волновым сопротивлением. Сопротивлением иногда не совсем правильно называют его техническую реализацию — резистор, то есть радиодеталь, предназначенную для введения в электрические цепи активного сопротивления.

Закон Ома

Сопротивление обозначается буквой R или r и считается, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника; её можно рассчитать как

Закон Ома

R = U/I

где

R — сопротивление, Ом;

U — разность электрических потенциалов (напряжение) на концах проводника, В;

I — сила тока, протекающего между концами проводника под действием разности потенциалов, А.

Эта формула называется законом Ома, по имени немецкого физика, открывшего этот закон. Немаловажную роль в расчёте теплового эффекта активного сопротивления играет закон о выделяемой теплоте при прохождении электрического тока через сопротивление — закон Джоуля-Ленца:

Q = I² · R · t

где

Q — количество выделенной теплоты за промежуток времени t, Дж;

I — сила тока, А;

R — сопротивление, Ом;

t — время протекания тока, сек.

Георг Симон Ом

Единицы измерения

Основной единицей измерения электрического сопротивления в системе СИ является Ом и его производные: килоом (кОм), мегаом (МОм). Соотношения единиц сопротивления системы СИ с единицами других систем вы можете найти в нашем конвертере единиц измерения.

Историческая справка

Первым исследователем явления электрического сопротивления, а, впоследствии, и автором знаменитого закона электрической цепи, названного затем его именем, стал выдающийся немецкий физик Георг Симон Ом. Опубликованный в 1827 году в одной из его работ, закон Ома сыграл определяющую роль в дальнейшем исследовании электрических явлений. К сожалению, современники не оценили его исследования, как и многие другие его работы в области физики, и, по распоряжению министра образования за опубликование результатов своих исследований в газетах он даже был уволен с должности преподавателя математики в Кёльне. И только в 1841 году, после присвоения ему Лондонским королевским обществом на заседании 30 ноября 1841 г. медали Копли, к нему наконец-то приходит признание. Учитывая заслуги Георга Ома, в 1881 г. на международном конгрессе электриков в Париже было решено назвать его именем теперь общепринятую единицу электрического сопротивления («один ом»).

Физика явления в металлах и её применение

По своим свойствам относительной величины сопротивления, все материалы подразделяются на проводники, полупроводники и изоляторы. Отдельным классом выступают материалы, имеющие нулевое или близкое к таковому сопротивление, так называемые сверхпроводники. Наиболее характерными представителями проводников являются металлы, хотя и у них сопротивление может меняться в широких пределах, в зависимости от свойств кристаллической решётки.

По современным представлениям, атомы металлов объединяются в кристаллическую решётку, при этом из валентных электронов атомов металла образуется так называемый «электронный газ».

Перегорание нити лампы накаливания в воздухе

Относительно малое сопротивление металлов связано именно с тем обстоятельством, что в них имеется большое количество носителей тока — электронов проводимости — принадлежащих всему ансамблю атомов данного образца металла. Возникающий при приложении внешнего электрического поля, ток в металле представляет собой упорядоченное движение электронов. Под действием поля электроны ускоряются и приобретают определённый импульс, а затем сталкиваются с ионами решётки. При таких столкновениях, электроны изменяют импульс, частично теряя энергию своего движения, которая преобразуется во внутреннюю энергию кристаллической решётки, что и приводит к нагреванию проводника при прохождении по нему электрического тока. Необходимо заметить, что сопротивление образца металла или сплавов металлов данного состава зависит от его геометрии, и не зависит от направления приложенного внешнего электрического поля.

Дальнейшее приложение всё более сильного внешнего электрического поля приводит к нарастанию тока через металл и выделению всё большего количества тепла, которое, в конечном итоге, может привести к расплавлению образца. Это свойство применяется в проволочных предохранителях электрических цепей. Если температура превысила определенную норму, то проволока расплавляется, и прерывает электрическую цепь — по ней больше не может течь ток. Температурную норму обеспечивают, выбирая материал для проволоки по его температуре плавления. Прекрасный пример того, что происходит с предохранителями, даёт опыт съёмки перегорания нити накала в обычной лампе накаливания.

Наиболее типичным применением электрического сопротивления является применение его в качестве тепловыделяющего элемента. Мы пользуемся этим свойством при готовке и подогреве пищи на электроплитках, выпекании хлеба и тортов в электропечах, а также при работе с электрочайниками, кофеварками, стиральными машинами и электроутюгами. И совершенно не задумываемся, что своему комфорту в повседневной жизни мы опять же должны быть благодарны электрическому сопротивлению: включаем ли бойлер для душа, или электрический камин, или кондиционер в режим подогрева воздуха в помещении — во всех этих устройствах обязательно присутствует нагревательный элемент на основе электрического сопротивления.

В промышленном применении электрическое сопротивление обеспечивает приготовление пищевых полуфабрикатов (сушка), проведение химических реакций при оптимальной температуре для получения лекарственных форм и даже при изготовлении совершенно прозаических вещей, вроде полиэтиленовых пакетов различного назначения, а также при производстве изделий из пластмасс (процесс экструдирования).

Физика явления в полупроводниках и её применение

В полупроводниках, в отличие от металлов, кристаллическая структура образуется за счёт ковалентных связей между атомами полупроводника и поэтому, в отличие от металлов, в чистом виде они имеют значительно более высокое электрическое сопротивление. Причем, если говорят о полупроводниках, обычно упоминают не сопротивление, а собственную проводимость.

Микропроцессор и видеокарта

Привнесение в полупроводник примесей атомов с большим числом электронов на внешней оболочке, создаёт донорную проводимость n-типа. При этом «лишние» электроны становятся достоянием всего ансамбля атомов в данном образце полупроводника и его сопротивление понижается. Аналогично привнесение в полупроводник примесей атомов с меньшим числом электронов на внешней оболочке, создаёт акцепторную проводимость р-типа. При этом «недостающие» электроны, называемые «дырками», становятся достоянием всего ансамбля атомов в данном образце полупроводника и его сопротивление также понижается.

Наиболее интересен случай соединения областей полупроводника с различными типами проводимости, так называемый p-n переход. Такой переход обладает уникальным свойством анизотропии — его сопротивление зависит от направления приложенного внешнего электрического поля. При включении «запирающего» напряжения, пограничный слой p-n перехода обедняется носителями проводимости и его сопротивление резко возрастает. При подаче «открывающего» напряжения в пограничном слое происходит рекомбинация носителей проводимости в пограничном слое и сопротивление p-n перехода резко понижается.

На этом принципе построены важнейшие элементы электронной аппаратуры — выпрямительные диоды. К сожалению, при превышении определённого тока через p-n переход, происходит так называемый тепловой пробой, при котором как донорные, так и акцепторные примеси перемещаются через p-n переход, тем самым разрушая его, и прибор выходит из строя.

Главный вывод о сопротивлении p-n переходов заключается в том, что их сопротивление зависит от направления приложенного электрического поля и носит нелинейный характер, то есть не подчиняется закону Ома.

Несколько иной характер носят процессы, происходящие в МОП-транзисторах (Металл-Окисел-Полупроводник). В них сопротивлением канала исток-сток управляет электрическое поле соответствующей полярности для каналов p- и n-типов, создаваемое затвором. МОП-транзисторы почти исключительно используются в режиме ключа — «открыт-закрыт» — и составляют подавляющее число электронных компонентов современной цифровой техники.

Вне зависимости от исполнения, все транзисторы по своей физической сути представляют собой, в известных пределах, безынерционные управляемые электрические сопротивления.

В ксеноновой лампе-вспышке (обведена красной линией) вспышка происходит после ионизации газа в результате уменьшения его электрического сопротивления

Физика явления в газах и её применение

В обычном состоянии газы являются отличными диэлектриками, поскольку в них имеется очень малое число носителей заряда — положительных ионов и электронов. Это свойство газов используется в контактных выключателях, воздушных линиях электропередач и в воздушных конденсаторах, так как воздух представляет собой смесь газов и его электрическое сопротивление очень велико.

Так как газ имеет ионно-электронную проводимость, при приложении внешнего электрического поля сопротивление газов вначале медленно падает из-за ионизации всё большего числа молекул. При дальнейшем увеличении напряжения внешнего поля возникает тлеющий разряд и сопротивление переходит на более крутую зависимость от напряжения. Это свойство газов использовалась ранее в газонаполненных лампах — стабисторах — для стабилизации постоянного напряжения в широком диапазоне токов. При дальнейшем росте приложенного напряжения, разряд в газе переходит в коронный разряд с дальнейшим снижением сопротивления, а затем и в искровой — возникает маленькая молния, а сопротивление газа в канале молнии падает до минимума.

Основным компонентом радиометра-дозиметра Терра-П является счетчик Гейгера-Мюллера. Его работа основана на ударной ионизации находящегося в нем газа при попадании гамма-кванта, в результате которой резко снижается его сопротивление, что и регистрируется.

Свойство газов светиться при протекании через них тока в режиме тлеющего разряда используется для оформления неоновых реклам, индикации переменного поля и в натриевых лампах. То же свойство, только при свечении паров ртути в ультрафиолетовой части спектра, обеспечивает работу и энергосберегающих ламп. В них световой поток видимого спектра получается в результате преобразования ультрафиолетового излучения флуоресцентным люминофором, которым покрыты колбы ламп. Сопротивление газов точно так же, как и в полупроводниках, носит нелинейный характер зависимости от приложенного внешнего поля и так же не подчиняется закону Ома.

Физика явления в электролитах и её применение

Сопротивление проводящих жидкостей — электролитов — определяется наличием и концентрацией ионов различных знаков — атомов или молекул, потерявших или присоединивших электроны. Такие ионы при недостатке электронов называются катионами, при избытке электронов — анионами. При приложении внешнего электрического поля (помещении в электролит электродов с разностью потенциалов) катионы и анионы приходят в движение; физика процесса заключается в разрядке или зарядке ионов на соответствующем электроде. При этом на аноде анионы отдают излишние электроны, а на катоде катионы получают недостающие.

Гальваническое покрытие хромом пластмассовой душевой головки. На внутренней стороне, не покрытой хромом, виден тонкий красный слой меди.

Существенным отличием электролитов от металлов, полупроводников и газов является перемещение вещества в электролитах. Это свойство широко используется в современной технике и медицине — от очистки металлов от примесей (рафинирование) до внедрения лекарственных средств в больную область (электрофорез). Сверкающей сантехнике наших ванн и кухонь мы обязаны процессам гальваностегии – никелированию и хромированию. Излишне вспоминать, что качество покрытия достигается именно благодаря управлению сопротивлением раствора и его температурой, а также многими другими параметрами процесса осаждения металла.

Поскольку человеческое тело с точки зрения физики представляет собой электролит, применительно к вопросам безопасности существенную роль играет знание о сопротивлении тела человека протеканию электрического тока. Хотя типичное значение сопротивления кожи составляет около 50 кОм (слабый электролит), оно может варьироваться в зависимости от психоэмоционального состояния конкретного человека и условий окружающей среды, а также площади контакта кожи с проводником электрического тока. При стрессе и волнении или при нахождении в некомфортных условиях оно может значительно снижаться, поэтому для расчётов сопротивления человека в технике безопасности принято значение 1 кОм.

Любопытно, что на основе измерения сопротивления различных участков кожи человека, основан метод работы полиграфа — «детектора» лжи, который, наряду с оценкой многих физиологических параметров, определяет, в частности, отклонение сопротивления от текущих значений при задавании испытуемому «неудобных» вопросов. Правда этот метод ограниченно применим: он даёт неадекватные результаты при применении к людям с неустойчивой психикой, к специально обученным агентам или к людям с аномально высоким сопротивлением кожи.

В известных пределах к току в электролитах применим закон Ома, однако, при превышении внешнего прилагаемого электрического поля некоторых характерных для данного электролита значений, его сопротивление также носит нелинейный характер.

Физика явления в диэлектриках и её применение

Сопротивление диэлектриков весьма высоко, и это качество широко используется в физике и технике при применении их в качестве изоляторов. Идеальным диэлектриком является вакуум и, казалось бы, о каком сопротивлении в вакууме может идти речь? Однако, благодаря одной из работ Альберта Эйнштейна о работе выхода электронов из металлов, которая незаслуженно обойдена вниманием журналистов, в отличие от его статей по теории относительности, человечество получило доступ к технической реализации огромного класса электронных приборов, ознаменовавших зарю радиоэлектроники, и по сей день исправно служащих людям.

Магнетрон 2М219J, установленный в бытовой микроволновой печи

Согласно Эйнштейну, любой проводящий материал окружён облаком электронов, и эти электроны, при приложении внешнего электрического поля, образуют электронный луч. Вакуумные двухэлектродные приборы обладают различным сопротивлением при смене полярности приложенного напряжения. Раньше они использовались для выпрямления переменного тока. Трёх- и более электродные лампы использовались для усиления сигналов. Теперь они вытеснены более выгодными с энергетической точки зрения транзисторами.

Однако осталась область применения, где приборы на основе электронного луча совершенно незаменимы — это рентгеновские трубки, применяемые в радиолокационных станциях магнетроны и другие электровакуумные приборы. Инженеры и по сей день всматриваются в экраны осциллографов с электронно-лучевыми трубками, определяя характер происходящих физических процессов, доктора не могут обойтись без рентгеновских снимков, и все мы ежедневно пользуемся микроволновыми печами, в которых стоят СВЧ-излучатели — магнетроны.

Поскольку характер проводимости в вакууме носит только электронный характер, сопротивление большинства электровакуумных приборов подчиняется закону Ома.

Резисторы поверхностного монтажа

Резисторы: их назначение, применение и измерение

Переменный регулировочный резистор

Резистор (англ. resistor, от лат. resisto — сопротивляюсь) — элемент электрической цепи, предназначенный для использования его в качестве электрического сопротивления. Помимо этого, резисторы, являясь технической реализацией электрического сопротивления, также характеризуются паразитной ёмкостью, паразитной индуктивностью и нелинейностью вольт-амперной характеристики.

Резистор — электронный прибор, необходимый во всех электронных схемах. По статистике, 35% любой радиосхемы составляют именно резисторы. Конечно, можно попытаться выдумать схему без резисторов, но это будут лишь игры разума. Практические электрические и электронные схемы без резисторов немыслимы. С точки зрения инженера-электрика любой прибор, обладающий сопротивлением, может называться резистором вне зависимости от его внутреннего устройства и способа изготовления. Ярким примером тому служит история с крушением дирижабля «Италия» полярного исследователя Нобиле. Радисту экспедиции удалось отремонтировать радиостанцию и подать сигнал бедствия, заменив сломанный резистор грифелем карандаша, что, в конечном итоге, и спасло экспедицию.

10-ваттный керамический резистор

Резисторы являются элементами электронной аппаратуры и могут применяться в качестве дискретных компонентов или составных частей интегральных микросхем. Дискретные резисторы классифицируются по назначению, виду вольтамперной характеристики, по способу защиты и по способу монтажа, характеру изменения сопротивления, технологиям изготовления и рассеиваемой тепловой энергии. Обозначение резистора в схемах приведено на рисунке ниже:

Резисторы можно соединять последовательно и параллельно. При последовательном соединении резисторов общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений всех резисторов:

R = R₁ + R₂ + … + R_n

При параллельном соединении резисторов их общее сопротивление цепи равно

R = R₁ · R₂ · … · R_n/(R₁ + R₂ + … + R_n)

По назначению резисторы делятся на:

• резисторы общего назначения;
• резисторы специального назначения.

По характеру изменения сопротивления резисторы делятся на:

По способу монтажа:

• для печатного монтажа;
• для навесного монтажа;
• для микросхем и микромодулей.

По виду вольт-амперной характеристики:

Цветовая маркировка резисторов

В зависимости от габаритов и назначения резисторов, для обозначения их номиналов применяются цифро-символьная маркировка или маркировка цветными полосками для резисторов навесного или печатного монтажа. Символ в маркировке может играть роль запятой в обозначении номинала: для обозначения Ом применяются символы R и E, для килоом — символ К, для мегаом — символ М. Например: 3R3 означает номинал в 3,3 Ом, 33Е = 33 Ом, 4К7 = 4,7 кОм, М56 = 560 кОм, 1М0 = 1,0 Мом.

Цветовая маркировка резисторов

Измерение сопротивления резистора с помощью мультиметра

Для малогабаритных резисторов навесного монтажа и печатного применяется маркировка цветными полосками по имеющимся таблицам. Чтобы не рыться в справочниках, в Интернете можно найти множество различных программ для определения номинала резистора.

Резисторы для поверхностного монтажа (SMD) маркируются тремя или четырьмя цифрами или тремя символами, в последнем случае номинал тоже определяется по таблице или по специальным программам.

Измерение резисторов

Наиболее универсальным и практичным методом определения номинала резистора и его исправности является непосредственное измерение его сопротивления измерительным прибором. Однако при измерении непосредственно в схеме следует помнить, что ее питание должно быть отключено и что измерение будет неточным.

Литература

Автор статьи: Сергей Акишкин

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Как прозвонить компрессор кондиционера и др. холодильной техники

 

В данной статье мы рассмотрим поиск неисправностей электрической части компрессоров. Очень часто при ремонте кондиционера грешат на компрессор, но в итоге дело может оказаться вовсе не в нём. Так как же правильно продиагностировать компрессор?

Как узнать сопротивление обмоток рассказано в этой статье.

 

Прозвонка компрессоров кондиционеров

 

Самый распространённый тип компрессоров в кондиционерах  — однофазные компрессоры с пусковой обмоткой.

Чтобы получить доступ к контактам компрессора необходимо разобрать кондиционер так, чтобы был доступ к компрессору. Обычно контакты защищены крышкой, которая закручена винтом, найти её вы можете по проводам, которые подходят к компрессору. После снятия крышки вы увидите три контактных вывода на которые надеты клеммы с проводами.

 

Необходимо снять провода и мультиметром измерить сопротивление между выводами. Ставим переключатель прибора на функцию измерения сопротивления (обозначается буквой Ω). Если мультиметр показывает бесконечно большое сопротивление между выводом С и остальными, то это означает обрыв, в случае встроенной защиты нужно убедиться что компрессор не перегрет и не сработала защита, в противном случае, и если защита внешняя-компрессор неисправен. Если сопротивление стремится к нулю это означает короткое замыкание и компрессор также неисправен.

 

Точное значение сопротивлений зависит от мощности компресссора, точности вашего прибора и может колебаться в пределах, примерно, 1-20 Ом. 

Как видно из схемы, сопротивление между выводами М и S должно равняться сумме сопротивлений между клеммами S и С и между М и C.

Как правило, рабочая обмотка (M-C) более мощная, поэтому её сопротивление меньше чем у пусковой (S-C).

В каждом компрессоре существует тепловая защита, но она может быть встроенная как на схеме,  или находиться под крышкой, рядом с выводами компрессора.

Если она не встроенная, так называемая «таблетка», то её можно прозвонить отдельно и заменить в случае неисправности (она должна быть замкнута в нормальном состоянии, размыкается при достижении определённой температуры 90-120 °С ).

Сразу оговорюсь, что таким способом мы не сможем определить короткозамкнутые витки, для этого существуют другие приборы (но и они недостаточно стабильно определяют короткозамкнутые витки).

 

Измерение сопротивления изоляции мегомметром.

Обычным тестером проверить пробой изоляции не получится-он измеряет сопротивление используя низкое напряжение 3—9 В. Мегомметр позволяет измерять сопротивление более высоким напряжением 200-1000 В. Но всё равно предварительно необходимо «прозвонить» обмотки мультиметром, так как нельзя измерять сопротивление мегомметром при коротком замыкании обмотки на корпус.

На приборе можно выбрать напряжение которым будет измеряться сопротивление и время в течение которого будут тестироваться обмотки.

Измерять сопротивление необходимо между одним из трёх выводов на компрессоре и, например, медной трубкой выходящей из компрессора напряжением 250-500 В. Сопротивление должно находиться в пределах 7-10 МОм. Если нет, то также компрессор под замену.

Перед измерением внимательно изучите инструкцию к вашему прибору, используется высокое напряжение, поэтому при неправильном использовании можно получить удар электрическим током или вывести прибор из строя.

 

Прозвонка компрессора холодильника

 

В бытовых холодильниках применяются маломощные компрессоры, в которых пусковая обмотка подключается на несколько секунд через пусковое реле с помощью позистора или электромагнитного реле.

Схема с электромагнитным реле:

В этом случае, ток проходит последовательно через катушку реле и рабочую обмотку компрессора. Пусковой ток всегда больше рабочего, используя этот принцип, реле рассчитано так, что пусковой ток замыкает контакты реле и подключает пусковую обмотку компрессора, который запускается. При этом ток, текущий по рабочей обмотке и обмотке реле снижается, контакты размыкаются, отключая стартовую обмотку.  

В составе реле также установлено термореле, которое отключает питание компрессора при его перегреве.

Схема с позистором:

 

На схеме позистор обозначен значком температуры t⁰  , а термореле цифрой 6.

Принцип действия такой: при комнатной температуре позистор имеет низкое сопротивление и напрямую подаёт напряжение на пусковую обмотку S. Через него протекает ток, который разогревает его, при нагревании внутреннее сопротивление позистора увеличивается, фактически отключая пусковую обмотку через несколько секунд после запуска компрессора. Остывает позистор только после отключения питания с компрессора и при последующем цикле включения снова подключает пусковую обмотку.

 

Проверка пуско-защитных реле холодильника

 

Выглядят пуско-защитные реле так:

Электромагнитное реле

Реле с позистором

Круглая чёрная «таблетка» с клеммами — это термореле, которое при нормальной температуре замкнуто, а размыкается только при сильном нагревании. Проверяется омметром — сопротивление должно стремиться к нулю, или в режиме «прозвонки» — должен быть звуковой сигнал при прикладывании щупов к клеммам.

То же самое относится и к позистору — в нормальном состоянии он замкнут. Находится он обычно внутри реле, между клеммами S и R компрессора. (На приведённом рисунке — это клеммы на белом основании). 

 

Трёхфазные компрессоры и компрессоры инверторных кондиционеров.

У трёхфазных компрессоров и у инверторов сопротивление между обмотками должно быть одинаковое, так как у них нет пусковой обмотки, а в остальном методика выявления неисправностей такая же, как и для однофазного компрессора.

Что такое сопротивление? Удельное сопротивление (ρ) и удельное сопротивление Ω.

Электрическое сопротивление, его единицы, типы, расчет и Приложения

Так же, как напряжение и ток, электрическое сопротивление является основным параметром электричества. Это необходимо понимать, потому что это фактор, который связывает напряжение и ток в цепи.

Что такое электрическое сопротивление?

Сопротивление, также известное как электрическое сопротивление или омическое сопротивление, является противодействием протеканию тока.Любой материал обладает свойством противодействовать потоку зарядов, протекающих через него. Когда напряжение подается на проводник, он проталкивает через него ток, который прямо пропорционален приложенному напряжению

В ∝ I

В = RI

Сопротивление, обозначенное R, является константой пропорциональности между напряжением & Текущий.

Единица сопротивления

Согласно определению сопротивления,

R = В / I

R = Вольт / Ампер

Единица измерения сопротивления — вольт на ампер, но сопротивление измеряется в Ом. символически представлен греческой буквой Ω.Он назван Ом в честь немецкого физика Георга Симона Ома, открывшего законы связи между напряжением и током.

Сопротивление в один Ом определяется как провод, имеющий сопротивление в один Ом, если он допускает ток в один ампер, когда к нему приложена разность потенциалов в один вольт.

R = Вольт / Ампер

Ом (Ом) = Вольт / Ампер

Ниже приведены различные обозначения резисторов и сопротивления согласно IEC и IEEE.

Резисторы и обозначения различных типов резисторов.Символы резисторов IEEE и IEC

Описание электрического сопротивления

Ток, протекающий через проводник, на самом деле является зарядом, протекающим через него. По определению мы знали, что сопротивление — это противодействие потоку заряда. Проводник состоит из частиц, которые колеблются с собственной частотой. Когда мы прикладываем разность потенциалов к проводнику, заряды текут через него в определенном направлении. Он сталкивается с вибрирующими частицами, а также теряет некоторую энергию в виде тепла и уменьшает их импульс.Это столкновение зарядов ограничивает количество пропускаемого тока. Подобно механическому трению, которое противодействует движению, электрическое сопротивление противодействует движению заряда (тока).

Аналогичен потоку воды в трубе. Если труба длиннее, поток воды замедляется. Исходя из диаметра, труба большого диаметра позволяет протекать через нее большему количеству воды по сравнению с трубой малого диаметра. Точно так же в проводнике, если мы увеличиваем длину проводника, количество столкновений зарядов увеличивается, а его движение еще больше уменьшается.Кроме того, проводник большого диаметра имеет меньшее сопротивление, в то время как проводник малого диаметра имеет высокое сопротивление из-за небольшой площади для заряда, что затрудняет его свободное прохождение через него.

Сопротивление материала

Как мы уже говорили, сопротивление материала является переменной величиной, которая зависит от длины и ширины проводящего материала. Мы можем вывести уравнение сопротивления. Как мы знаем, сопротивление R прямо пропорционально длине l проводника и обратно пропорционально площади A проводника;

R l / A

R = ρ l / A

Где ρ (Rho) — постоянная величина, известная как удельное сопротивление материала и зависит от природных свойств материала.

Удельное сопротивление

Удельное сопротивление — это фундаментальное свойство материала, которое показывает его сопротивление току. Обозначается греческой буквой ρ (ро). Это постоянное значение, и разные материалы имеют разное удельное сопротивление. Это происходит от сопротивления;

R = ρ л / A

ρ = RA / l

ρ = Ом-м (Ом-метр)

Согласно уравнению, удельное сопротивление материала — это сопротивление материала, имеющего площадь 1 м ² и длиной один метр.Другими словами, сопротивление, оказываемое между двумя противоположными сторонами одного метра куба материала, называется удельным сопротивлением. Измеряется в Ом-метре.

Удельное сопротивление

Удельное сопротивление материала — это сопротивление на единицу длины и на единицу площади поперечного сечения. Это постоянное значение, равное удельному сопротивлению материала. Измеряется в Ом.

Сопротивление и импеданс

Конденсатор и индуктор также препятствуют протеканию тока, который зависит от частоты источника напряжения.Таким образом, электрическое сопротивление можно разделить на две категории; Сопротивление (чистое сопротивление) и импеданс

Электрическое сопротивление в чистом виде, которое противодействует протеканию тока без какой-либо зависимости от частоты источника напряжения, называется сопротивлением . В то время как импеданс является противодействием протеканию тока, на которое влияет частота питания.

В чистых резисторах отношение напряжения к току не зависит от частоты питания.Находясь в импедансе, отношение напряжения к току изменяется в зависимости от частоты, например, в переменном токе (переменный ток).

Как рассчитывается сопротивление материала

Сопротивление материала можно рассчитать двумя способами.

Использование удельного сопротивления

Если дано удельное сопротивление материала ρ, вы можете использовать этот метод для расчета сопротивления любого материала.

Сначала измерьте длину l материала. Затем рассчитайте площадь поперечного сечения A материала.Поместите значения в следующие формулы:

R = ρ l / A

Используя закон Ома

Согласно закону Ома, напряжение прямо пропорционально току в замкнутом контуре, пока сопротивление остается постоянным. Мы можем вычислить сопротивление по формуле закона Ома.

V = IR

R = V / I

Если вы знаете значения напряжения и тока, протекающие через материал, вы можете легко найти его сопротивление с помощью этого уравнения.

Эквивалентное сопротивление в цепи

Резисторы, включенные в цепь, можно складывать вместе для упрощения вычислений. Сопротивление может быть подключено последовательно или параллельно.

Сопротивление последовательно

Когда резисторы соединены в цепочку, известную как последовательная конфигурация, их общее сопротивление является суммой или каждым отдельным сопротивлением.

R _eq = R ₁ + R ₂ + R ₃

Сопротивление параллельно

Когда резисторы подключены параллельно друг другу, так что их оба вывода соединены друг с другом, их полное сопротивление равно.

Преобразование сопротивления между звездой и треугольником

Сопротивление может быть подключено в сложной конфигурации, такой как конфигурация звезды и треугольника.

Преобразование звезды в треугольник сделано для упрощения схемы и облегчения ее анализа.

Вот формула для преобразования резисторов, соединенных звездой и треугольником. Пожалуйста, обратитесь к статье «Преобразование между звездой и дельтой» для получения более подробной информации.

Преобразование треугольника в звезду (или звезду)

Резисторы или импедансы, подключенные по схеме треугольника, можно преобразовать в конфигурацию звезды с помощью следующего уравнения.

Преобразование звезды (или звезды) в треугольник

Сопротивление импеданса, подключенного по схеме звезды, можно преобразовать в конфигурацию треугольника, используя следующее уравнение.

Типы материалов в зависимости от их сопротивления

В зависимости от сопротивления материала он делится на следующие типы.

Изолятор

Изолятор — это материал, который имеет очень высокое сопротивление электрическому току.Благодаря высокому сопротивлению не пропускает через себя ток. Это плохой проводник электричества и используется для защиты от электрического тока. Пластиковый материал, используемый для покрытия кабеля, представляет собой изолятор, защищающий от поражения электрическим током.

Проводник

Проводники представляют собой материалы, которые обладают очень низким сопротивлением прохождению электрического тока. Они известны как электрические проводники. Металлы, такие как серебро, медь, золото и т. Д., Являются хорошими проводниками электричества.Проводники стянуты в проволоку для передачи электрического тока.

Полупроводник

Такой тип материала, удельное электрическое сопротивление которого находится между проводником и изолятором, называется полупроводником. Их сопротивление меняется в зависимости от обстоятельств. В зависимости от ситуации он может работать как проводник или как изолятор. Полупроводниковые материалы, такие как кремний и германий, используются в конструкции диодов, транзисторов, ИС и т. Д.

Сверхпроводник

Сверхпроводник — это тип проводника, который не имеет электрического сопротивления.Правильно, у него нулевое сопротивление. Когда проводник переохлажден выше критической температуры, его сопротивление резко падает до нуля. Это идеальный проводник без потерь мощности.

Влияние тепла на сопротивление

Температура также играет роль в сопротивлении материала.

Когда к проводнику прикладывается тепло, кинетическая энергия его частицы начинает увеличиваться, что приводит к увеличению его вибрации. Из-за повышенной вибрации текущие заряды больше сталкиваются с частицами.Следовательно, сопротивление проводника увеличивается с повышением температуры. Он также известен как положительный температурный коэффициент.

С другой стороны, сопротивление полупроводника уменьшается с повышением температуры. Он известен как отрицательный температурный коэффициент

Измерение электрического сопротивления

Прибор, используемый для измерения электрического сопротивления, называется омметром. Он доступен как в аналоговом, так и в цифровом исполнении.Цифровой омметр обеспечивает точное и точное считывание, сводя к минимуму человеческую ошибку.

Мы используем измерения сопротивления для поиска неисправностей в системе.

Допустим, у проводника очень большое сопротивление, значит, он не пропускает через него ток. Причина в том, что в какой-то момент леска повреждена или соединения не надежно соединены. Это может вызвать электрическую неисправность в системе и привести к ее повреждению.

Если электрическое сопротивление очень мало для системы, которая должна иметь высокое сопротивление, величина протекающего тока будет очень высокой, что приведет к сгоранию проводников из-за выделяемого тепла.Это вызовет электрический пожар.

Использование резисторов

Не стоит смотреть на сопротивление как на плохую вещь. Его следует ценить так же, как трение, которое помогает нам ходить, водить машину и т. Д.

Как мы знаем, сопротивление преобразует электрическую энергию в тепло, поэтому катушки в нагревателях используют свое сопротивление для выработки тепла, которое можно использовать для приготовления пищи и прогрев помещений. Лампы накаливания имеют небольшую вольфрамовую катушку, которая загорается из-за сопротивления.

Похожие сообщения:

Что такое сопротивление (R)? — Определение из Техопедии

Что означает сопротивление (R)?

Сопротивление (R) — это свойство материала, используемого для описания сопротивления, обеспечиваемого потоку тока. Чем выше сопротивление материала, тем меньше поток электронов или тока через материал. Его можно измерить, и он отличается от свойства проводимости материала или легкости прохождения электронов через вещество.Это может быть как желательное, так и нежелательное свойство вещества. Свойство сопротивления используется в самых разных приложениях и приборах, таких как транзисторные радиоприемники, телевизоры и лампы накаливания.

Техопедия объясняет сопротивление (R)

Термин «сопротивление» связан с постоянным током, тогда как в случае переменного тока противодействие протеканию тока известно как реактивное сопротивление. На сопротивление вещества влияет множество факторов, таких как длина используемого провода, площадь поперечного сечения провода, тип используемого материала и температура.Более высокое сопротивление обеспечивает более длинный провод, тогда как более широкое поперечное сечение провода помогает снизить сопротивление. Известно, что некоторые материалы, такие как металлы, являются хорошими проводниками электричества и, следовательно, обладают меньшим сопротивлением. Температура влияет на электронную структуру, и с повышением температуры большинство материалов оказывает меньшее сопротивление протеканию тока.

Единицей измерения сопротивления в системе СИ является ом, обозначаемый греческой буквой омега, а также иногда обозначаемый буквой R.Сопротивление материала составляет один Ом, когда через материал проходит ток в один ампер с напряжением в один вольт. Омметр — это инструмент, используемый для измерения сопротивления. В случае электрической цепи резисторы — это компоненты, используемые для обеспечения сопротивления току. Резисторы снабжены цветными полосами или полосами, которые обозначают значение сопротивления.

Сопротивление

— что это? Определение, единица, символ, закон, формула »ElectroDuino

Что такое сопротивление?

Определение: Электрическое сопротивление или сопротивление — это свойство материала или вещества (например, проводника), которое создает препятствия, противоположные потоку электронов через материал или вещество.Обозначается буквой R.

Простыми словами, это противодействующая сила, которая ограничивает поток электрона через материал или вещество.

Когда напряжение или разность потенциалов приложены к проводнику, свободные электроны начинают двигаться. При движении электроны сталкиваются друг с другом. Из-за столкновения скорость потока электронов ограничена, что создает некоторое препятствие, противоположное потоку электронов через материал или вещество.Из-за столкновения скорость потока электронов ограничена, что создает некоторое препятствие, противоположное потоку электронов через материал или вещество.

Мы знаем, что поток электронов является причиной протекания электрического тока. Из-за ограничения скорости потока электронов также ограничивается скорость потока электрического тока. Таким образом, это препятствие, создаваемое материалом или веществом для прохождения электрического тока, называется сопротивлением.

Единица сопротивления

Сопротивление измеряется в омах.Это единица измерения сопротивления в системе СИ. Ом представлен греческим символом Ом (омега) .

Определение сопротивления 1 Ом: Если разность потенциалов (напряжение) в один вольт (1 В) приложена к двум концам проводника и через него протекает ток в один ампер (1 А), то считается, что сопротивление этого проводника быть одним омом.

Итак, в системе СИ один ом равен одному вольту на ампер. Его можно выразить как

Единица измерения Ом в основном используется для умеренных значений сопротивления, но большие и малые значения сопротивления могут быть выражены в миллиомах, килоомах, мегаомах, гигаомах и т. Д.

Значение больших и малых единиц сопротивления преобразуется в единицы сопротивления, как показано в таблице ниже.

199 10

8 3

8 3

2

Большие и малые блоки сопротивления	Символ обозначения устройства	Значения в Ом
Милли Ом	м Ом	3 10 -2	Ом	Ом	10 -3	мкОм	10 -6 Ом
Наноом	н Ом	10 -9 Ом
кило Ом	кОм	Мега Ом	МОм	10 6 Ом
Гига Ом	G Ом	10 9 Ом

Используется два символа сопротивления типов символов

основных цепей для представления электрического сопротивления.Самый распространенный символ — зигзагообразная линия, которая широко используется в Северной Америке. Другой символ схемы — это небольшая прямоугольная коробка с двумя выводами, которая широко используется в Европе и Азии, она называется международным символом резистора. Обозначения схем показаны ниже.

Факторы, влияющие на электрическое сопротивление (законы сопротивления)

Законы сопротивления дают четыре фактора. Эти факторы влияют на электрическое сопротивление проводящего материала.

Первый закон

Первый закон гласит, что «сопротивление (R) проводящего материала прямо пропорционально длине (L) материала». Согласно первому закону сопротивление проводящего материала увеличивается с увеличением длины проводящего материала и уменьшается с уменьшением длины проводящего материала. Его можно выразить как

R ∝ L ……… (уравнение 1)

Второй закон

Второй закон гласит, что «сопротивление (R) проводящего материала обратно пропорционально. пропорционально площади поперечного сечения (A) этого материала ”.Согласно этому закону сопротивление проводящего материала увеличивается с уменьшением площади поперечного сечения проводящего материала, а сопротивление уменьшается с увеличением площади поперечного сечения проводящего материала. Его можно выразить как:

R ∝ 1 / A ……… (ур. 2)

Третий закон

Этот закон гласит, что «значение сопротивления проводящего материала зависит от . характер этого материала ».Например, два провода одинаковой длины и сечения, но изготовлены из разных материалов. Вот почему у них разные значения сопротивления.

Четвертый закон

Четвертый закон гласит, что «сопротивление проводящего материала зависит от его температуры». Согласно этому закону, значение сопротивления металлического проводника увеличивается с увеличением температуры этого металлического проводника.

Учитывая первый, второй и третий закон и пренебрегая четвертым законом, мы получаем соотношение между электрическим сопротивлением, длиной и площадью поперечного сечения проводника.Математически, из уравнений 1 и 2, сопротивление проводника может быть выражено как:

Формула сопротивления и расчет

Существует три различных основных формулы, которые можно использовать для расчета сопротивления в цепи. Ниже рисунка находится треугольник формулы напряжения, который показывает соотношение между напряжением (В), током (I), сопротивлением (R) и мощностью (P).

Формула типа 1 (закон Ома)
Закон Ома описывает взаимосвязь между сопротивлением (R), напряжением (V) и током (I) в электрической цепи.Согласно закону Ома

В = I x R

Таким образом, сопротивление — это соотношение напряжения питания и тока в цепи.

R = V / I

Пример

Вопрос : если в схеме ниже напряжение питания 12 В и ток 2 А протекает через неизвестное сопротивление. Рассчитайте неизвестное значение сопротивления.

Решение:

Данные данные: В = 12 В, I = 2 А

По закону Ома

R = V / I

Поместите значения V и I в В приведенном выше уравнении мы получаем

R = 12/2

R = 6

Таким образом, используя уравнение, мы получаем неизвестное значение сопротивления, равное 6 Ом.

Формула типа 2 (напряжение и мощность)

Эта формула выражает взаимосвязь между сопротивлением (R), напряжением (В) и мощностью (P) в электрической цепи.

Передаваемая мощность — это произведение напряжения питания и электрического тока в электрической цепи. Математически это может быть выражено как

P = V x I

Согласно закону Ома мы знаем, что I = V / R, теперь поместите значение I в приведенное выше уравнение, и мы получим

P = V ² / R

Из приведенного выше уравнения мы получаем, что сопротивление является отношением квадрата напряжения питания и мощности.Математически

R = V ² / P

Пример

Вопрос: , если в приведенной ниже схеме напряжение питания 24 В подается на лампу мощностью 48 Вт. Рассчитайте сопротивление лампы.

Решение:

Данные данные: напряжение (В) = 24 В, мощность (P) = 48 Вт

Согласно формуле

R = В ² / P

Положите значение V и I в приведенном выше уравнении получаем,

R = (24) ² /48

R = 12

Таким образом, используя формулу, мы получаем сопротивление 12 Ом, обеспечиваемое лампой.

Формула напряжения, тип 3 (мощность и ток)

Эта формула выражает взаимосвязь между сопротивлением (R), мощностью (P) и током (I) в электрической цепи.

Мы знаем, что,

P = V * I

Согласно закону Ома, теперь поместите V = I * R в приведенное выше уравнение, мы получим

P = I ² * R

Итак, Сопротивление — это отношение мощности к квадрату силы тока. Математически это может быть выражено как

R = P / I ²

Пример

Вопрос : если в схеме ниже, через лампу мощностью 24 Вт протекает ток 2 А.Рассчитайте сопротивление лампы 24 Вт.

Решение:

Данные данные: ток (I) = 2A, мощность (P) = 24 Вт

Согласно формуле,

R = P / I ²

Положите значение P и I в приведенном выше уравнении получаем

R = 24 / (2) ²

R = 6

Итак, ответ — 6 Ом.

Количественное определение сопротивления растеканию анизотропного тонкопленочного проводника

Согласно формуле.{(A)} (k) \), определенное таким образом, B ( k ) в уравнении. (26) можно выразить как

$$ B (k) = \, \ coth (kh \ sqrt {{\ sigma} _ {\ parallel} / {\ sigma} _ {\ perp}}). $$

(34)

Наименьшее выражение контактного сопротивления для конечных h получается заменой \ ({f} _ {\ infty} (t) = {c} _ {\ infty} \ delta (ta) \) в уравнение . (24) и результат дается формулой. (13). c _∞ может быть произвольно установлен из-за нормировочного коэффициента в уравнении.{\ infty} \, dk \, \ sin (kt) \ delta \ hat {f} (k) $$

(47)

и уравнение. (35). Контактное сопротивление можно оценить с помощью \ (\ hat {f} (k) = \, \ sin (ka) + \ delta \ hat {f} (k) \), где \ (\ delta \ hat {f} (k) \) можно численно рассчитать по формулам. (40) — (42) путем замены B ( k ), определенных уравнением. (34).

Согласно формуле. (40), \ (\ delta \ hat {f} (k) \) — осциллирующая функция, частота которой увеличивается с увеличением \ (k \).Быстро колеблющиеся \ (\ delta \ hat {f} (k) \) в уравнении. (45) даст пренебрежимо малый вклад в значение контактного сопротивления. Численное исследование уравнения. (40) указывает, что амплитуда \ (\ delta \ hat {f} (k) \) также быстро уменьшается за счет увеличения \ (k \), когда \ (ka> 1 \), где \ (\ hat {f} ( k) = \, \ sin (ka) + \ delta \ hat {f} (k) \) преобладает sin ( ka ). Наибольшее отклонение \ (\ hat {f} (k) \) от \ (\ sin (ka) \) получается, когда \ (ka \) находится около \ (1 \). Мы обрезаем верхний предел интегрирования в уравнении.(40) на 100/ на и решим уравнение по стандартной схеме дискретизации. Результаты показаны на рис. 3.

Какие стандарты и единицы измерения значений сопротивления изоляции для чиповых многослойных керамических конденсаторов?

Сопротивление изоляции многослойного керамического конденсатора представляет собой соотношение между приложенным напряжением и током утечки через заданное время (например, 60 секунд) при приложении постоянного напряжения без пульсаций между выводами конденсатора. Хотя теоретическое значение сопротивления изоляции конденсатора бесконечно, поскольку между изолированными электродами реального конденсатора протекает меньший ток, фактическое значение сопротивления конечно.Это значение сопротивления называется «сопротивлением изоляции» и обозначается такими единицами измерения, как мегом [МОм] и ом-фарад [ОмФ].

Поведение значения сопротивления изоляции

Сразу после того, как на конденсатор подается постоянное напряжение, протекает импульсный ток, который также называется током заряда, как показано на рисунке 1. По мере постепенного заряда конденсатора ток уменьшается экспоненциально.

Ток I (t), протекающий по прошествии времени t, подразделяется на три типа, как показано в уравнении (1) ниже, а именно: зарядный ток Ic (t),

ток поглощения Ia (t) и ток утечки Ir.I (t) = Ic (t) + Ia (t) + Ir уравнение (1)

Ток заряда указывает на ток, протекающий через идеальный конденсатор. Ток поглощения течет с задержкой по сравнению с током заряда, сопровождаясь диэлектрическими потерями на низкой частоте и обратной поляризацией для конденсаторов с высокой диэлектрической проницаемостью (сегнетоэлектрик) и барьером Шоттки, который возникает на границе раздела между керамикой и металлическими электродами.

Ток утечки — это постоянный ток, протекающий через определенный период времени, когда влияние тока поглощения уменьшается.

Следовательно, величина протекающего тока изменяется в зависимости от времени, в течение которого на конденсатор подается напряжение. Это означает, что значение сопротивления изоляции конденсатора не может быть определено, если не указано время измерения после подачи напряжения.

Значение сопротивления изоляции

Значение сопротивления изоляции выражается в единицах мегом [МОм] или ом-фарад [ΩF]. Его указанное значение варьируется в зависимости от значения емкости.Значение указывается как произведение номинальной емкости и сопротивления изоляции (продукт CR), например, более 10 000 МОм для 0,047 мкФ и ниже и более 500 Ом для более 0,047 мкФ.

Гарантированное значение сопротивления изоляции [пример]

Спецификация	Параметры (1)	Параметры (2)
Значение спецификации	Емкость C 0.047 мкФ: более 10000 МОм C ＞ 0,047 мкФ: более 500 Ом	50ΩF или более
Условия испытаний	Измеренное напряжение: номинальное напряжение Время зарядки: две минуты Измеренная температура: нормальная температура Ток заряда / разряда: не более 50 мА	Измеренное напряжение: номинальное напряжение Время зарядки: 1 минута Измеренная температура: нормальная температура Ток заряда / разряда: не более 50 мА

Пример уравнения В случае 1 мкФ	Спецификация (1) Сопротивление изоляции «= 500 ОмФ / 1 * 10 -6 F » «= 500 Ом / 1 * 10 -6 » «= 500 Ом * 10 6 » » = 500 МОм или больше «	Спецификация (2) Сопротивление изоляции дюймов = 50 ОмФ / 1 * 10 -6 F » «= 50 Ом / 1 * 10 -6 » «= 50 Ом * 10 6 » » = 50 МОм или более «

Представитель Емкость	Спецификация (1) Сопротивление изоляции	Спецификация (2) Сопротивление изоляции
1 мкФ	500 МОм или более	50 МОм или более
2.2 мкФ	227 МОм или более	22,7 МОм или более
4,7 мкФ	106 МОм или более	10,6 МОм или более
10 мкФ	50 МОм или более	5 МОм или более
22 мкФ	–	2,27 МОм или более
47 мкФ	–	1.06 МОм или более
100 мкФ	–	0,5 МОм или более

Как показано выше, чем выше значение емкости, тем меньше становится сопротивление изоляции. Причина объясняется ниже. Сопротивление изоляции можно вычислить с помощью закона Ома по приложенному напряжению, учитывая многослойный керамический конденсатор в качестве проводника, а также электрический ток.

Значение сопротивления R может быть выражено уравнением (2) с длиной проводника как L, площадью поперечного сечения как S и удельным сопротивлением как ρ.
R = ρ • Уравнение L / S (2)

Аналогичным образом, емкость C может быть представлена ​​уравнением (3), выразив расстояние между электродами для многослойного керамического конденсатора (толщина диэлектрика) как L, площадь внутреннего электрода как S и диэлектрическую постоянную как ε.

C ∝ ε • Уравнение S / L (3)

Уравнение (4) может быть получено из уравнения (2) и уравнения (3), указывающего, что R и C обратно пропорциональны.

R ∝ ρ • ε / C уравнение (4)

Более высокое сопротивление изоляции указывает на то, что ток утечки при постоянном напряжении ниже.Как правило, схемы должны иметь более высокие характеристики, когда значение сопротивления изоляции выше.

Справочная информация FAQ

> Каковы типичные значения сопротивления изоляции для многослойных керамических конденсаторов микросхемы?

Сопротивление диода — статическое, динамическое и обратное сопротивление

А п-п переходной диод пропускает электрический ток в одном направление и блокирует электрический ток в другом направлении.Он пропускает электрический ток, когда он смещен в прямом направлении и блокирует электрический ток при обратном смещении. Тем не мение, ни один диод не пропускает электрический ток полностью даже в прямом предвзятое состояние.

истощение область, присутствующая в диоде, действует как барьер для электрический ток. Следовательно, он предлагает сопротивление электрический ток.Кроме того, атомы, присутствующие в диоде обеспечить некоторое сопротивление электрическому току.

Когда носители заряда (свободные электроны и дырки) протекая через диод, сталкивается с атомами, они теряют энергию в виде тепла. Таким образом, область обеднения и атомы оказывать сопротивление электрическому току.

Когда прямое смещенное напряжение применяется к диоду с p-n переходом, ширина обеднения регион уменьшается.Однако область истощения не может полностью исчезнуть. Существует тонкая область истощения или истощение слоя в носовой части смещенный диод. Следовательно, тонкая обедненная область и атомы в диоде оказывают некоторое сопротивление электрическому Текущий. Это сопротивление называется прямым сопротивлением.

Когда диод смещен в обратном направлении, ширина обедненной области увеличивается.В результате большое количество носителей заряда (свободные электроны и дырки), протекающие через диод, будут заблокирован областью истощения.

В обратный смещенный диод, только небольшое количество электрического тока потоки. Неосновные носители, присутствующие в диоде, несут это электрический ток. Таким образом, диод с обратным смещением обеспечивает большую сопротивление электрическому току.Это сопротивление называется обратным сопротивлением.

в p-n переходе имеет место два типа сопротивления диод:

• Вперед сопротивление
• Реверс сопротивление

Нападающий сопротивление

Нападающий сопротивление сопротивление, обеспечиваемое диодом p-n-перехода, когда он смещен в прямом направлении.

В диод с прямым смещением p-n перехода, два типа сопротивления происходит в зависимости от приложенного напряжения.

В диоде с прямым смещением имеют место два типа сопротивления

• Статический сопротивление или сопротивление постоянному току
• динамический сопротивление или сопротивление переменному току

Статический сопротивление или сопротивление постоянному току

Когда прямое смещенное напряжение подается на диод, который подключен к цепи постоянного тока, течет постоянный или постоянный ток через диод.Постоянный ток или электрический ток ничего, кроме потока носителей заряда (свободных электронов или отверстия) через проводник. В цепи постоянного тока носители заряда непрерывно движутся в одиночном направление или прямое направление.

сопротивление, обеспечиваемое диодом с p-n переходом, когда он подключение к цепи постоянного тока называется статическим сопротивлением.

Статический сопротивление также определяется как отношение напряжения постоянного тока, приложенного к диод к постоянному току или постоянному току, протекающему через диод.

сопротивление обеспечивается диодом p-n-перехода при прямом смещении Состояние обозначается как R _f .

Динамический сопротивление или сопротивление переменному току

динамическое сопротивление — это сопротивление, обеспечиваемое p-n переходной диод при подаче переменного напряжения.

Когда прямое смещенное напряжение подается на диод, который подключен к цепи переменного тока, течет переменный или переменный ток хоть диод.

В Цепь переменного тока, носители заряда или электрический ток не поток в одном направлении. Он течет как вперед, так и обратное направление.

динамический сопротивление также определяется как отношение изменения напряжения к изменение тока.Обозначается как r _f .

Реверс сопротивление

Реверс сопротивление сопротивление, обеспечиваемое диодом p-n-перехода, когда он имеет обратное смещение.

Когда обратное смещенное напряжение подается на диод p-n перехода, ширина области истощения увеличивается. Это истощение область действует как барьер для электрического тока.Следовательно, a большое количество электрического тока блокируется истощением область. Таким образом, диод с обратным смещением обеспечивает большое сопротивление электрический ток.

сопротивление предлагаемый обратносмещенным диодом p-n перехода очень большой по сравнению с диодом с прямым смещением. Обратное сопротивление находится в диапазоне мегаом (МОм).

Самый быстрый словарь в мире: Vocabulary.com

piece deistance выдающийся предмет коллекции

пассивное сопротивление мирное сопротивление правительству путем поста или отказа от сотрудничества

постоянство продолжающееся или повторяющееся поведение

наименьшее сопротивление наименее трудный способ что-то сделать

упорный упорно непреклонный

акустическое сопротивление противодействию потоку звука через поверхность

электрическое сопротивление сопротивление материала протеканию электрического тока

сопротивление продажам сопротивление со стороны потенциальных клиентов агрессивной практике продаж

путь наименьшего сопротивления самый простой путь

сопротивление любой механической силе, которая имеет тенденцию замедлять или препятствовать движению

электрическое сопротивление сопротивление материала потоку электрического тока

приоритетный статус установлен в порядке важности или срочности

стойкость постоянное определение

линия наименьшего сопротивления самый простой путь

ненасильственное сопротивление мирное сопротивление правительству путем поста или отказа от сотрудничества

устойчивые к пенициллину, не подверженные действию пенициллина

ржавчина устойчивая к ржавчине

Categories Разное