Удельное электрическое сопротивление | это… Что такое Удельное электрическое сопротивление?
Удельное электрическое сопротивление, или просто удельное сопротивление вещества характеризует его способность препятствовать прохождению электрического тока.
Единица измерения удельного сопротивления в Международной системе единиц (СИ) — Ом·м; также измеряется в Ом·см и Ом·мм²/м. Физический смысл удельного сопротивления в СИ: сопротивление однородного куска проводника длиной 1 м и площадью токоведущего сечения 1 м².
В технике часто применяется в миллион раз меньшая производная единица: Ом·мм²/м, равная 10−6 от 1 Ом·м: 1 Ом·м = 1·106 Ом·мм²/м. Физический смысл удельного сопротивления в технике: сопротивление однородного куска проводника длиной 1 м и площадью токоведущего сечения 1 кв.мм.
Величина удельного сопротивления обозначается греческой буквой .
Сопротивление проводника с удельным сопротивлением , длиной и площадью сечения может быть рассчитано по формуле
Содержание
|
такжеОбобщение понятия удельного сопротивления
Удельное сопротивление можно определить также для неоднородного материала, свойства которого меняются от точки к точке. В этом случае оно является не константой, а скалярной функцией — коэффициентом, связывающим напряжённость электрического поля и плотность тока в данной точке
Эта формула справедлива для неоднородного, но изотропного вещества. Вещество может быть и анизотропно (большинство кристаллов, намагниченная плазма и т. д.), то есть его свойства зависят от направления (вообще говоря, в нём векторы тока и напряжённости электрического поля в данной точке не сонаправлены). В этом случае удельное сопротивление является зависящим от координат тензором второго ранга:
Удельное электрическое сопротивление металлов и сплавов, применяемых в электротехнике
|
|
|
Значения даны при температуре t = 20° C.
Сопротивления сплавов зависят от их точного состава и могут варьироваться.
Тонкие плёнки
Удельное сопротивление в тонких плёнках (когда толщина образца много меньше расстояния между контактами) характеризуется «удельным сопротивлением на квадрат», . В этом случае удельное сопротивление не зависит от линейных размеров образца если он имеет форму прямоугольника, а только от отношения (длины к ширине) L/W: , где R — измеренное сопротивление. В случае если форма образца отличается от прямоугольной используют метод ван дер Пау.
См. также
- Электрическое сопротивление
- Сверхпроводимость
- Закон Ома
- Удельная проводимость
- Отрицательное сопротивление
- Импеданс
Ссылки
Удельное электрическое сопротивление | это… Что такое Удельное электрическое сопротивление?
Удельное электрическое сопротивление
Единица измерения удельного сопротивления в Международной системе единиц (СИ) — Ом·м; также измеряется в Ом·см и Ом·мм²/м. Физический смысл удельного сопротивления в СИ: сопротивление однородного куска проводника длиной 1 м и площадью токоведущего сечения 1 м².
В технике часто применяется в миллион раз меньшая производная единица: Ом·мм²/м, равная 10−6 от 1 Ом·м: 1 Ом·м = 1·106 Ом·мм²/м. Физический смысл удельного сопротивления в технике: сопротивление однородного куска проводника длиной 1 м и площадью токоведущего сечения 1 кв.мм.
Величина удельного сопротивления обозначается греческой буквой .
Сопротивление проводника с удельным сопротивлением , длиной и площадью сечения может быть рассчитано по формуле
Содержание
|
Обобщение понятия удельного сопротивления
Удельное сопротивление можно определить также для неоднородного материала, свойства которого меняются от точки к точке.
Эта формула справедлива для неоднородного, но изотропного вещества. Вещество может быть и анизотропно (большинство кристаллов, намагниченная плазма и т. д.), то есть его свойства зависят от направления (вообще говоря, в нём векторы тока и напряжённости электрического поля в данной точке не сонаправлены). В этом случае удельное сопротивление является зависящим от координат тензором второго ранга:
Удельное электрическое сопротивление металлов и сплавов, применяемых в электротехнике
|
|
|
Значения даны при температуре t = 20° C.
Тонкие плёнки
Удельное сопротивление в тонких плёнках (когда толщина образца много меньше расстояния между контактами) характеризуется «удельным сопротивлением на квадрат», . В этом случае удельное сопротивление не зависит от линейных размеров образца если он имеет форму прямоугольника, а только от отношения (длины к ширине) L/W: , где R — измеренное сопротивление. В случае если форма образца отличается от прямоугольной используют метод ван дер Пау.
См. также
- Электрическое сопротивление
- Сверхпроводимость
- Закон Ома
- Удельная проводимость
- Отрицательное сопротивление
- Импеданс
Ссылки
Метод измерения удельного электрического сопротивления – Subsurface Insights
Целью метода удельного электрического сопротивления (как и всех геофизических методов) является получение информации о недрах.
Как следует из названия, в методе удельного электрического сопротивления мы получаем эту информацию путем измерения и интерпретации электрических свойств недр.
Это включает следующие этапы:
- Измерение удельного электрического сопротивления недр в различных местах с помощью специального прибора (измерителя удельного сопротивления)
- Преобразование этих измерений в одномерное, двухмерное, трехмерное или четырехмерное распределение электрических свойств недр и
- Интерпретация этого распределения в контексте определенных вопросов.
Поскольку удельное электрическое сопротивление является функцией различных свойств недр (таких как пористость, насыщенность, химический состав воды, литология, биогеохимические процессы и температура), электрическое сопротивление является очень универсальным методом.
Стандартным методом измерения удельного электрического сопротивления является измерение с помощью четырех электродов, в котором мы используем два токовых электрода и два потенциальных электрода.
Такое измерение схематично показано на рисунке ниже.
При измерении с четырьмя электродами мы прикладываем напряжение постоянного тока к двум электродам (известным как токовые электроды). Это создает ток и связанное с ним потенциальное поле в недрах. Теперь мы можем измерить как ток между токовыми электродами, так и электрический потенциал на двух других электродах (потенциальных электродах). Из тока (в амперах) и потенциала (в вольтах) мы можем рассчитать так называемое передаточное сопротивление по закону Ома (R=V/I). Это сопротивление переносу является функцией электрических свойств подповерхностного слоя и геометрии электрода.
По разным причинам на практике обычно собирают и усредняют данные за несколько циклов, в которых (как показано на рисунке ниже) меняется полярность напряжения, подаваемого на токовые электроды. Обычно этот цикл будет включать период, в течение которого ток не подается. Ток и результирующее напряжение измеряются для каждого цикла и усредняются или складываются для получения единого измерения.
Таким образом, он состоит из тока (данного в Амперах, А) и соответствующего измеренного напряжения (данного в Вольтах, В). Обратите внимание, что, как показано на рисунке справа, это измерение также может иметь часть, вызванную поляризацией (в результате того, что земля действует и как проводник, и как конденсатор).
Измерения удельного сопротивления чувствительны к распределению удельного электрического сопротивления в объеме под землей. Размер и форма этого объема зависят как от геометрии электрода, так и от значений удельного электрического сопротивления подповерхностного слоя. Например, если у нас есть очень проводящий слой в верхнем метре земли, то большая часть тока будет направляться в этот слой, и мы будем менее чувствительны к более глубоким слоям. В целом наши измерения будут более чувствительными к свойствам вблизи электродов. Мы можем численно рассчитать размер и форму чувствительного объема. Подробное техническое обсуждение этого типа анализа можно найти в статье Алекса Фурмана 2003 года в журнале Vadose Zone.
Из приведенного выше рисунка видно, что сопротивление переносу зависит как от свойств подповерхностного слоя, так и от геометрии электрода. Принимая во внимание геометрию электродов, мы можем рассчитать геометрический коэффициент K (см. рисунок ниже), который можно использовать для расчета так называемого кажущегося сопротивления ρ a (которое выражается в Ом·м). Кажущееся удельное сопротивление широко используется для визуализации, поскольку оно позволяет легко сравнивать измерения, выполненные с разным расстоянием между электродами. Обратите внимание, что (по историческим причинам) токовые электроды часто обозначаются как A и B, а потенциальные электроды — как M и N.
Целью метода удельного электрического сопротивления является определение объемного распределения электрических свойств недр. Для этого нам нужно провести несколько измерений с разными комбинациями электродов. Для этого был разработан ряд стандартных геометрий, которые обычно встречаются.
Подробная информация об этих геометриях и сборе данных представлена здесь.
Существует три взаимосвязанных метода, в которых мы используем гальванически измеренные (т. е. посредством контакта электрода с почвой) электрические свойства недр, которые обычно встречаются. Описанный здесь метод (и основное внимание в учебнике) является наиболее распространенным, и его обычно называют методом удельного электрического сопротивления. Двумя другими являются метод собственного потенциала и метод комплексного сопротивления или метод вынужденной поляризации. В методе собственного потенциала мы измеряем естественный потенциал. В методах комплексного сопротивления и вынужденной поляризации измеряется комплексная проводимость. Это связано с емкостными свойствами недр. Иногда для всех трех методов можно использовать одно и то же оборудование, иногда требуется специализированное оборудование.
Измерение удельного электрического сопротивления | Антистатические испытания
Чтобы мы могли обработать ваш запрос, нам нужно, чтобы вы согласились с нашей политикой конфиденциальности.
Показать политику
Предоставляя вашу личную информацию, например. имя, почтовый/электронный адрес, номер телефона позволяют компании Smithers предоставлять вам индивидуальную информацию о наших услугах. Это могут быть приобретенные продукты, такие как отчеты о рынке и места для проведения конференций, услуги по тестированию или консультационные услуги, а также цифровые ресурсы, такие как официальные документы, вебинары и брошюры. Smithers обязуется гарантировать, что информация, которую мы собираем и используем, подходит для этой цели, и будет обрабатывать (собирать, хранить и использовать) предоставленную вами информацию в соответствии с применимыми законами о защите данных. Smithers приложит все усилия, чтобы ваша информация была точной и актуальной, сохраняя ее только до тех пор, пока это необходимо.
Как мы будем использовать ваши данные? Обычно мы собираем личную информацию от вас только в том случае, если у нас есть ваше согласие на это, когда нам нужна личная информация для выполнения контракта с вами, предоставления контента или услуги, которую вы запросили, или когда обработка находится в нашей законные интересы для продвижения услуг и/или продуктов по тестированию, консультированию, информации и обеспечению соответствия требованиям, предлагаемых Smithers.
Компания-член Smithers может время от времени передавать вашу личную информацию другой компании-члену Smithers, в некоторых случаях за пределами Европейской экономической зоны. Компании-члены Smithers по соглашению между собой обязаны защищать такую информацию и соблюдать применимые законы о конфиденциальности. Smithers не будет передавать вашу информацию, полученную в результате участия, без вашего согласия.
Как Smithers будет защищать мои данные и обеспечивать их безопасность?Компания Smithers соблюдает строгие процедуры для обеспечения безопасности вашей личной и финансовой информации. Чтобы предотвратить несанкционированный доступ или раскрытие вашей информации, мы внедрили строгие меры безопасности и оптимальные методы для обеспечения защиты вашей информации в Интернете.
Как долго Smithers будет хранить мои данные? Smithers будет хранить личную информацию, полученную от вас, если у нас есть постоянная законная деловая необходимость в этом.
