Ellenállás és vezetőképesség. A rézvezető elektromos ellenállásának fogalma

• konstantán (58,8 Cu, 40 Ni, 1,2 Mn)
• Manganin (85 Cu, 12 Mn, 3 Ni)
• Nikkel ezüst (65 Cu, 20 Zn, 15 Ni)
• Nikkelin (54 Cu, 20 Zn, 26 Ni)
• Nikróm (67,5 Ni, 15 Cr, 16 Fe, 1,5 Mn)
• Reonát (84 Cu, 12 Mn, 4 Zn)
• Fechral (80 Fe, 14 Cr, 6 Al)

Nikróm ellenállás

Minden test, amelyen elektromos áram folyik át, automatikusan bizonyos ellenállást mutat vele szemben. A vezetőnek azt a tulajdonságát, hogy ellenáll az elektromos áramnak, elektromos ellenállásnak nevezzük.

Mérlegeljük elektronelmélet ez a jelenség. Amikor egy vezető mentén mozognak, a szabad elektronok folyamatosan találkoznak más elektronokkal és atomokkal útjuk során. Ha kölcsönhatásba lép velük, a szabad elektron elveszíti töltése egy részét. Így az elektronok ellenállásba ütköznek a vezető anyagából. Minden testnek saját atomszerkezete van, amely eltérő ellenállást biztosít az elektromos árammal szemben. Az ellenállás mértékegysége Ohm. Az anyagok ellenállását R vagy r jelöléssel jelöljük.

Minél kisebb a vezető ellenállása, annál könnyebben halad át az elektromos áram ezen a testen. És fordítva: minél nagyobb az ellenállás, annál rosszabbul vezeti a test az elektromos áramot.

Az egyes vezetékek ellenállása annak az anyagnak a tulajdonságaitól függ, amelyből készült. Egy adott anyag elektromos ellenállásának pontos jellemzésére bevezették az ellenállás fogalmát (nikróm, alumínium stb.). Fajlagos ellenállásnak tekintjük a legfeljebb 1 m hosszú vezeték ellenállását, amelynek keresztmetszete 1 négyzetméter. mm. Ezt a mutatót p betű jelöli. A vezetékek gyártásához használt minden anyagnak megvan a maga ellenállása. Vegyük például a nikróm és a fekrális ellenállását (több mint 3 mm):

• Х15Н60 - 1,13 Ohm*mm/m
• Х23У5Т — 1,39 Ohm*mm/m
• Х20Н80 – 1,12 Ohm*mm/m
• ХН70У - 1,30 Ohm*mm/m
• ХН20УС — 1,02 Ohm*mm/m

A nikróm és a fechral ellenállása jelzi fő alkalmazási területüket: az eszközök gyártását termikus hatás, Háztartási gépekés ipari kemencék elektromos fűtőelemei.

Mivel a nikrómot és a fekrált főként fűtőelemek gyártásában használják, a leggyakoribb termékek nikróm szál, szalag, szalag X15N60 és X20N80, valamint fechral vezeték X23Yu5T.

Mekkora az anyag ellenállása? Válaszolni egyszerű szavakkal A kérdés megválaszolásához emlékeznie kell a fizika kurzusára, és el kell képzelnie ennek a meghatározásnak a fizikai megtestesülését. Az elektromos áram áthalad egy anyagon, ami viszont bizonyos erővel megakadályozza az áram áthaladását.

Egy anyag ellenállásának fogalma

Ez az érték, amely megmutatja, hogy egy anyag milyen erősen akadályozza az áram áramlását, ez a fajlagos ellenállás (a latin „rho”). BAN BEN nemzetközi rendszer egység ellenállást Ohmban kifejezve, méterrel szorozva. A számítási képlet a következő: „Ellenállási idők területe keresztmetszetés osztva a vezető hosszával.”

Felmerül a kérdés: „Miért, amikor megtaláljuk ellenállás Más ellenállást alkalmaznak? A válasz egyszerű, két különböző mennyiség létezik: az ellenállás és az ellenállás. A második megmutatja, hogy egy anyag mennyire képes megakadályozni, hogy áram áthaladjon rajta, az első pedig gyakorlatilag ugyanazt mutatja, csak arról beszélünk már nem egy általános értelemben vett anyagról, hanem egy meghatározott hosszúságú és keresztmetszeti területű vezetőről, amely ebből az anyagból készül.

Azt a reciprok mennyiséget, amely egy anyag elektromos áram átviteli képességét jellemzi, fajlagos elektromos vezetőképességnek nevezzük, és a fajlagos ellenállás kiszámításának képlete közvetlenül kapcsolódik a fajlagos vezetőképességhez.

Réz alkalmazások

Az ellenállás fogalmát széles körben használják a vezetőképesség számításokban. elektromos áram különféle fémek. E számítások alapján döntéseket hoznak arról, hogy célszerű-e egy adott fémet felhasználni a gyártáshoz elektromos vezetők, amelyeket az építőiparban, műszergyártásban és más területeken használnak.

Fém ellenállási asztal

Vannak konkrét táblázatok? amelyek összegyűjtik a rendelkezésre álló információkat a fémek átviteléről és ellenállásáról, ezek a táblázatok általában bizonyos feltételekre vonatkoznak.

Különösen széles körben ismert fém monokristály ellenállási asztal húsz Celsius fokos hőmérsékleten, valamint a fémek és ötvözetek ellenállási táblázata.

Ezek a táblázatok különféle adatok kiszámítására szolgálnak az ún ideális körülmények Az értékek meghatározott célokra történő kiszámításához képleteket kell használnia.

Réz. Jellemzői és tulajdonságai

Az anyag és a tulajdonságok leírása

A réz egy fém, amelyet az emberiség már régen felfedezett, és régóta használnak különféle műszaki célokra. A réz nagyon képlékeny és képlékeny fém, nagy elektromos vezetőképességgel, ezért nagyon népszerű az előállítás során különféle vezetékekés karmesterek.

A réz fizikai tulajdonságai:

• olvadáspont - 1084 Celsius fok;
• forráspont - 2560 Celsius fok;
• sűrűség 20 fokon - 8890 kilogramm osztva köbméterrel;
• fajlagos hőkapacitás állandó nyomáson és hőmérsékleten 20 fok - 385 kJ/J*kg
• elektromos ellenállás - 0,01724;

Rézminőségek

Ez a fém több csoportra vagy osztályra osztható, amelyek mindegyikének megvannak a saját tulajdonságai és saját ipari alkalmazása:

1. Az M00, M0, M1 fokozatok kiválóan alkalmasak kábelek és vezetékek előállítására, amikor újraolvasztják, az oxigénnel való túltelítés megszűnik.
2. Az M2 és M3 fokozatok alacsony költségű opciók, amelyeket kisméretű hengerléshez terveztek, és kielégítik a legtöbb kisméretű műszaki és ipari feladatot.
3. Az M1, M1f, M1r, M2r, M3r márkák drága rézminőségek, amelyeket egy adott fogyasztó számára gyártanak, meghatározott követelményekkel és igényekkel.

Bélyegek egymás között több szempontból is különbözik:

A szennyeződések hatása a réz tulajdonságaira

A szennyeződések befolyásolhatják a termékek mechanikai, műszaki és teljesítménybeli tulajdonságait.

Összefoglalva hangsúlyozni kell, hogy a réz egyedülálló fém, egyedi tulajdonságokkal. Az autóiparban, az elektromos ipar elemeinek, elektromos készülékek, fogyasztási cikkek, órák, számítógépek és még sok más gyártásában használják. Alacsony ellenállásával ez a fém kiváló anyag vezetékek és egyéb gyártáshoz elektromos készülékek. Ebben az ingatlanban a rezet csak az ezüst előzi meg, de magasabb költsége miatt az elektromos iparban nem találta meg ugyanazt az alkalmazást.

Az elektromos ellenállás egy fizikai mennyiség, amely azt jelzi, hogy egy anyag milyen mértékben képes ellenállni az elektromos áram áthaladásának. Néhány ember összezavarodhat ezt a jellemzőt közönséges elektromos ellenállással. A fogalmak hasonlósága ellenére az a különbség köztük, hogy a specifikus az anyagokra vonatkozik, a második kifejezés pedig kizárólag a vezetőkre vonatkozik, és a gyártás anyagától függ.

Kölcsönös ebből az anyagból a fajlagos elektromos vezetőképesség. Minél magasabb ez a paraméter, annál jobb az áram az anyagon keresztül. Ennek megfelelően minél nagyobb az ellenállás, az több veszteség várható a kijáratnál.

Számítási képlet és mérési érték

Figyelembe véve, hogy a fajlagos elektromos ellenállást hogyan mérik, a kapcsolat nem specifikusan is nyomon követhető, mivel a paraméter jelölésére Ohm m mértékegységeket használunk. Magát a mennyiséget ρ-vel jelöljük. Ezzel az értékkel meg lehet határozni egy anyag ellenállását egy adott esetben a mérete alapján. Ez a mértékegység megfelel az SI rendszernek, de más eltérések is előfordulhatnak. A technológiában rendszeresen láthatja az elavult jelölést Ohm mm 2 /m. Ahhoz, hogy ebből a rendszerből a nemzetközi rendszerre konvertáljon, nem kell bonyolult képleteket használnia, mivel 1 Ohm mm 2 /m 10-6 Ohm m-nek felel meg.

Az elektromos ellenállás képlete a következő:

R= (ρ l)/S, ahol:

• R – vezető ellenállása;
• Ρ – az anyag ellenállása;
• l – vezeték hossza;
• S – vezeték keresztmetszete.

Hőmérséklet függés

Az elektromos ellenállás a hőmérséklettől függ. Ám minden anyagcsoport másként jelenik meg, ha változik. Ezt figyelembe kell venni a bekapcsolt vezetékek kiszámításakor bizonyos feltételek. Például a szabadban, ahol a hőmérsékleti értékek az évszaktól függenek, szükséges anyagokat kevésbé érzékeny a -30 és +30 Celsius fok közötti tartomány változásaira. Ha olyan berendezésekben tervezi használni, amelyek azonos feltételek mellett működnek, akkor a vezetékeket is optimalizálni kell bizonyos paraméterekhez. Az anyagot mindig a felhasználás figyelembevételével választják ki.

A névleges táblázatban az elektromos ellenállást 0 Celsius-fok hőmérsékleten veszik fel. A teljesítmény növelése ezt a paramétert amikor az anyagot felmelegítik, ez annak a ténynek köszönhető, hogy az anyagban lévő atomok mozgásának intenzitása növekedni kezd. Hordozók elektromos töltések véletlenszerűen szóródnak minden irányba, ami akadályok létrehozásához vezet a részecskék mozgásában. Az elektromos áramlás mennyisége csökken.

A hőmérséklet csökkenésével jobbak az áramáramlás feltételei. Egy bizonyos hőmérséklet elérésekor, amely fémenként eltérő lesz, megjelenik a szupravezetés, amelynél a kérdéses karakterisztika majdnem eléri a nullát.

A paraméterek közötti különbségek néha nagyon nagyok nagy értékek. A nagy teljesítményű anyagok szigetelőként használhatók. Segítenek megvédeni a vezetékeket a rövidzárlattól és a nem szándékos emberi érintkezéstől. Egyes anyagok egyáltalán nem alkalmazhatók az elektrotechnikában, ha ezek a paraméterek magasak. Más tulajdonságok zavarhatják ezt. Például a víz elektromos vezetőképessége nem lesz nagy jelentőségű erre a területre. Íme néhány magas mutatójú anyag értéke.

Az alacsony teljesítményű anyagokat aktívabban használják az elektrotechnikában. Ezek gyakran fémek, amelyek vezetőként szolgálnak. Sok különbség is van köztük. A réz vagy más anyagok elektromos ellenállásának megtudásához érdemes megnézni a referenciatáblázatot.

Fajlagos térfogati elektromos ellenállás

Ez a paraméter azt a képességet jellemzi, hogy az áramot átvezeti az anyag térfogatán. A méréshez feszültségpotenciált kell alkalmazni különböző oldalak anyag, amelyből a termék bekerül elektromos áramkör. Névleges paraméterekkel ellátott árammal van ellátva. Az áthaladás után a kimeneti adatok mérése megtörténik.

Használata az elektrotechnikában

A paraméterek különböző hőmérsékleteken történő megváltoztatását széles körben használják az elektrotechnikában. A legtöbb egyszerű példa egy nikróm izzószálat használó izzólámpa. Melegítéskor világítani kezd. Amikor az áram áthalad rajta, elkezd felmelegedni. A fűtés növekedésével az ellenállás is növekszik. Ennek megfelelően a világításhoz szükséges kezdeti áram korlátozott. A nikróm spirál, ugyanazon az elven, különféle eszközök szabályozójává válhat.

A széles körben elterjedt használat a nemesfémeket is érintette, amelyek igen megfelelő jellemzőkkel elektrotechnika számára. A nagy sebességet igénylő kritikus áramkörökhöz ezüst érintkezőket kell kiválasztani. Drágák, de a viszonylag kis anyagmennyiség miatt használatuk igencsak indokolt. A réz vezetőképességében rosszabb, mint az ezüst, de megfizethetőbb az ára, ezért gyakrabban használják vezetékek létrehozására.

Olyan körülmények között, ahol rendkívül alacsony hőmérséklet alkalmazható, szupravezetőket használnak. Szobahőmérsékletre és kültéri használatra nem mindig megfelelőek, mivel a hőmérséklet emelkedésével a vezetőképességük csökkenni kezd, így ilyen körülmények között az alumínium, a réz és az ezüst továbbra is vezető szerepet tölt be.

A gyakorlatban sok paramétert figyelembe vesznek, és ez az egyik legfontosabb. Minden számítást a tervezési szakaszban végeznek, amelyhez referenciaanyagokat használnak.

Az ohmban kifejezett elektromos ellenállás eltér az ellenállás fogalmától. Ahhoz, hogy megértsük, mi az ellenállás, kapcsolatba kell lépnie vele fizikai tulajdonságok anyag.

A vezetőképességről és az ellenállásról

Az elektronok áramlása nem halad akadálytalanul az anyagon keresztül. Állandó hőmérsékleten az elemi részecskék nyugalmi állapot körül mozognak. Ráadásul a vezetési sávban lévő elektronok a hasonló töltés miatt kölcsönös taszítás révén interferálnak egymással. Így jön létre az ellenállás.

A vezetőképesség az anyagok belső jellemzője, és számszerűsíti a töltések mozgásának könnyedségét, amikor az anyagot elektromos térnek teszik ki. Az ellenállás az anyag reciprok értéke, és azt a nehézségi fokot írja le, amellyel az elektronok találkoznak, miközben áthaladnak egy anyagon, jelezve, hogy egy vezető mennyire jó vagy rossz.

Fontos! A nagy értékű elektromos ellenállás azt jelzi, hogy az anyag rossz vezető, míg az alacsony értékű ellenállás a jó vezetőt.

A fajlagos vezetőképességet σ betűvel jelöljük, és a következő képlettel számítjuk ki:

A ρ fajlagos ellenállás inverz indikátorként a következőképpen érhető el:

Ebben a kifejezésben E a generált elektromos tér intenzitása (V/m), J pedig az elektromos áram sűrűsége (A/m²). Ekkor a ρ mértékegysége a következő lesz:

V/m x m²/A = ohm m.

A σ vezetőképességnél a mértékegység S/m vagy Siemens per méter.

Anyagfajták

Az anyagok ellenállása szerint több típusra oszthatók:

1. Karmesterek. Ide tartozik minden fém, ötvözet, ionokká disszociált oldat, valamint termikusan gerjesztett gáz, beleértve a plazmát is. A nemfémek közül a grafit említhető példaként;
2. Félvezetők, amelyek valójában nem vezető anyagok, amelyek kristályrácsai célirányosan vannak adalékolva idegen atomok bevonásával kisebb-nagyobb számú kötött elektronnal. Ennek eredményeként a rácsszerkezetben kvázi-mentes felesleges elektronok vagy lyukak keletkeznek, amelyek hozzájárulnak az áram vezetőképességéhez;
3. A dielektrikumok vagy disszociált szigetelők mind olyan anyagok, amelyek normál körülmények között nem rendelkeznek szabad elektronokkal.

Villamos energia szállítására vagy háztartási és elektromos berendezésekbe ipari felhasználásáltalánosan használt anyag a réz egyeres vagy többeres kábelek formájában. Alternatív fém az alumínium, bár a réz ellenállása 60%-a az alumíniumnak. De sokkal könnyebb, mint a réz, ami előre meghatározta a nagyfeszültségű vezetékekben való használatát. Az aranyat speciális célú elektromos áramkörök vezetőként használják.

Érdekes. A tiszta réz elektromos vezetőképességét a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság 1913-ban fogadta el ennek az értéknek a szabványaként. Definíció szerint a réz vezetőképessége 20°-on mérve 0,58108 S/m. Ezt az értéket 100% LACS-nak nevezik, és a fennmaradó anyagok vezetőképességét a LACS bizonyos százalékában fejezik ki.

A legtöbb fém vezetőképességi értéke kisebb, mint 100% LACS. Vannak azonban kivételek, mint például az ezüst vagy a nagyon nagy vezetőképességű speciális réz, C-103, illetve C-110 jelöléssel.

A dielektrikumok nem vezetnek áramot, és szigetelőként használják őket. Példák a szigetelőkre:

• üveg,
• kerámia,
• műanyag,
• radír,
• csillámpala,
• viasz,
• papír,
• száraz fa,
• porcelán,
• néhány zsír ipari és elektromos felhasználásra és bakelit.

A három csoport között az átmenetek folyékonyak. Biztosan köztudott: nincsenek abszolút nem vezető közegek és anyagok. Például a levegő szobahőmérsékleten szigetelő, de erős alacsony frekvenciájú jel hatására vezetővé válhat.

A vezetőképesség meghatározása

A különböző anyagok elektromos ellenállásának összehasonlításakor szabványos mérési feltételekre van szükség:

1. Folyadékok, rossz vezetők és szigetelők esetében 10 mm élhosszúságú köbös mintákat használnak;
2. A talajok és a geológiai képződmények ellenállási értékeit 1 m élhosszúságú kockákon határozzák meg;
3. Az oldat vezetőképessége az ionok koncentrációjától függ. A koncentrált oldat kevésbé disszociál és kevesebb töltéshordozót tartalmaz, ami csökkenti a vezetőképességet. A hígítás növekedésével az ionpárok száma nő. Az oldatok koncentrációja 10%;
4. A fémvezetők ellenállásának meghatározásához méter hosszúságú és 1 mm² keresztmetszetű vezetékeket használnak.

Ha egy anyag, például egy fém, képes szabad elektronokat biztosítani, akkor potenciálkülönbség alkalmazásakor elektromos áram folyik át a vezetéken. A feszültség növekedésével nagy mennyiség az elektronok az anyagon keresztül egy időegységbe mozognak. Zuhanok Extra lehetőségek(hőmérséklet, keresztmetszeti terület, a huzal hossza és anyaga) változatlanok, akkor az áram és az alkalmazott feszültség aránya is állandó, és vezetőképességnek nevezzük:

Ennek megfelelően az elektromos ellenállás a következő lesz:

Az eredmény ohmban értendő.

Viszont a karmester lehet különböző hosszúságú, szakaszméretek és készült különféle anyagok, amelytől R értéke függ. Matematikailag ez a kapcsolat így néz ki:

Az anyagtényező a ρ együtthatót veszi figyelembe.

Innen levezethetjük az ellenállás képletét:

Ha az S és l értékei megfelelnek az ellenállás-összehasonlító számítás adott feltételeinek, azaz 1 mm² és 1 m, akkor ρ = R. Amikor a vezető mérete megváltozik, az ohmok száma is változik.

Az elektromos áram vezetésére képes anyagokat vezetőknek nevezzük. A többi dielektrikumnak minősül. De nincsenek tiszta dielektrikumok, ezek mindegyike vezeti az áramot, de annak nagysága nagyon kicsi.

De a vezetők is másképp vezetik az áramot. Georg Ohm képlete szerint a vezetőn átfolyó áram lineárisan arányos a rákapcsolt feszültség nagyságával, és fordítottan arányos az ellenállásnak nevezett mennyiséggel.

Az ellenállás mértékegységét Ohmnak nevezték el annak a tudósnak a tiszteletére, aki felfedezte ezt az összefüggést. De kiderült, hogy a vezetők készült különböző anyagokés azonos geometriai méretekkel, eltérő elektromos ellenállással rendelkeznek. Az ismert hosszúságú és keresztmetszetű vezető ellenállásának meghatározásához bevezették az ellenállás fogalmát - az anyagtól függő együtthatót.

Ennek eredményeként egy ismert hosszúságú és keresztmetszetű vezető ellenállása egyenlő lesz

Az ellenállás nem csak szilárd anyagokra vonatkozik, hanem folyadékokra is. De az értéke az alapanyag szennyeződéseitől vagy egyéb összetevőitől is függ. Tiszta víz nem vezet elektromos áramot, mivel dielektrikum. De desztillált víz nem létezik a természetben, mindig tartalmaz sókat, baktériumokat és egyéb szennyeződéseket. Ez a koktél ellenállásos elektromos áram vezető.

Különféle adalékanyagok fémekbe való bejuttatásával új anyagok nyerhetők - ötvözetek, melynek ellenállása eltér az eredeti anyagétól, még akkor is, ha a hozzá való adalék az százalék jelentéktelen.

Az ellenállás függése a hőmérséklettől

Az anyagok fajlagos ellenállását a szobahőmérséklethez (20 °C) közeli hőmérsékletre vonatkozó referenciakönyvek adják meg. A hőmérséklet növekedésével az anyag ellenállása nő. Miért történik ez?

Az elektromos áramot az anyag belsejében vezetik szabad elektronok. Elektromos tér hatására elkülönülnek atomjaiktól, és az e tér által meghatározott irányban mozognak közöttük. Az anyag atomjai kristályrácsot alkotnak, amelynek csomópontjai között elektronáram, más néven „elektrongáz” mozog. A hőmérséklet hatására a rácscsomópontok (atomok) rezegnek. Maguk az elektronok sem egyenes vonalban, hanem bonyolult úton mozognak. Ugyanakkor gyakran ütköznek atomokkal, megváltoztatva pályájukat. Egyes időpontokban az elektronok az elektromos áram irányával ellentétes irányba mozoghatnak.

A hőmérséklet növekedésével az atomi rezgések amplitúdója nő. Az elektronok ütközése velük gyakrabban fordul elő, az elektronok áramlásának mozgása lelassul. Fizikailag ez az ellenállás növekedésében fejeződik ki.

Az ellenállás hőmérséklettől való függésének alkalmazására példa az izzólámpa működése. A wolframspirál, amelyből az izzószál készül, a bekapcsolás pillanatában alacsony ellenállással rendelkezik. A bekapcsolás pillanatában fellépő áram gyorsan felmelegíti, az ellenállás nő, az áram pedig csökken, névlegessé válik.

Ugyanez a folyamat megy végbe a nikróm fűtőelemekkel is. Ezért lehetetlen kiszámítani működési módjukat az ismert keresztmetszetű nikrómhuzal hosszának meghatározásával a szükséges ellenállás létrehozásához. A számításokhoz szükség van a fűtött vezeték ellenállására, és a referenciakönyvek szobahőmérséklet értékeket adnak meg. Ezért a nikrómspirál végső hosszát kísérletileg állítjuk be. A számítások meghatározzák a hozzávetőleges hosszt, és beállításkor fokozatosan szakaszonként rövidítik a szálat.

Az ellenállás hőmérsékleti együtthatója

De nem minden eszközben előnyös, ha a vezetők ellenállása függ a hőmérséklettől. A méréstechnikában az áramköri elemek ellenállásának megváltoztatása hibához vezet.

Az anyagellenállás hőmérséklettől való függésének számszerűsítésére a fogalom hőmérsékleti ellenállási együttható (TCR). Megmutatja, hogy mennyit változik egy anyag ellenállása, ha a hőmérséklet 1°C-kal változik.

Elektronikus alkatrészek gyártásához - mérőberendezések áramköreiben használt ellenállások, alacsony TCR-ű anyagokat használnak. Drágábbak, de a készülék paraméterei nem változnak széles hőmérsékleti tartományban környezet.

De a magas TCS-vel rendelkező anyagok tulajdonságait is használják. Egyes hőmérséklet-érzékelők működése azon anyag ellenállásán alapul, amelyből a mérőelem készül. Ehhez stabil tápfeszültséget kell fenntartania, és meg kell mérnie az elemen áthaladó áramot. Az áramerősséget mérő készülék skáláját egy szabványos hőmérőhöz képest kalibrálva elektronikus hőmérsékletmérőt kapunk. Ezt az elvet nemcsak méréseknél, hanem túlmelegedés-érzékelőknél is alkalmazzák. Az eszköz letiltása rendellenes működési körülmények esetén, ami a transzformátorok vagy a teljesítmény-félvezető elemek tekercseinek túlmelegedéséhez vezet.

Az elektrotechnikában olyan elemeket is használnak, amelyek ellenállásukat nem a környezeti hőmérséklettől, hanem a rajtuk áthaladó áramtól változtatják - termisztorok. Alkalmazásukra példa a televíziók és monitorok katódsugárcsövéihez használt lemágnesezési rendszerek. Feszültség alkalmazásakor az ellenállás ellenállása minimális, és az áram átmegy rajta a lemágnesező tekercsbe. De ugyanaz az áram melegíti a termisztor anyagát. Ellenállása növekszik, csökkentve az áramot és a feszültséget a tekercsen. És így tovább, amíg teljesen el nem tűnik. Ennek eredményeként a tekercsre egyenletesen csökkenő amplitúdójú szinuszos feszültség kerül, ami ugyanazt a mágneses teret hozza létre a tekercsben. Az eredmény az, hogy mire a csőszál felmelegszik, már lemágnesezett. És a vezérlő áramkör zárva marad, amíg a készüléket ki nem kapcsolják. Ezután a termisztorok lehűlnek, és újra munkára készek.

A szupravezetés jelensége

Mi történik, ha az anyag hőmérsékletét csökkentjük? Az ellenállás csökkenni fog. Van egy határ, ameddig a hőmérséklet csökken, ún abszolút nulla. ez - 273°С. E határérték alatt nincs hőmérséklet. Ezen az értéken bármely vezető ellenállása nulla.

Az abszolút nullánál a kristályrács atomjai abbahagyják a rezgést. Ennek eredményeként az elektronfelhő úgy mozog a rácscsomópontok között, hogy nem ütközik velük. Az anyag ellenállása nullává válik, ami lehetővé teszi, hogy kis keresztmetszetű vezetőkben végtelenül nagy áramot kapjunk.

A szupravezetés jelensége új távlatokat nyit az elektrotechnika fejlődése előtt. De továbbra is nehézségekbe ütközik az e hatás eléréséhez szükséges ultraalacsony hőmérséklet hazai körülmények közötti elérése. Ha a problémák megoldódnak, az elektrotechnika áttér a következőre új szint fejlesztés.

Példák az ellenállásértékek felhasználására a számításokban

Már megismerkedtünk a gyártáshoz használt nikrómhuzal hosszának kiszámításának elveivel fűtőelem. De vannak más helyzetek is, amikor az anyagok ellenállásának ismerete szükséges.

Számításhoz a földelő eszközök körvonalai jellemző talajoknak megfelelő együtthatókat alkalmazunk. Ha a talajhurok helyén a talaj típusa ismeretlen, akkor a helyes számítások fajlagos ellenállása előzetesen meg van mérve. Így a számítási eredmények pontosabbak, ami kiküszöböli az áramköri paraméterek gyártás közbeni beállítását: az elektródák számának hozzáadását, ami a földelő berendezés geometriai méreteinek növekedéséhez vezet.

Az aktív ellenállás kiszámításához azoknak az anyagoknak a fajlagos ellenállását használják, amelyekből kábelvezetékeket és gyűjtősíneket készítenek. Ezt követően a névleges terhelési áram mellett használja a vezeték végén lévő feszültségértéket számítjuk ki. Ha az értéke nem bizonyul elegendőnek, akkor a vezetékek keresztmetszete előre megnövelésre kerül.