Resistivitas dan konduktivitas. Konsep resistivitas listrik konduktor tembaga

• Konstantan (58,8 Cu, 40 Ni, 1,2 Mn)
• Manganin (85 Cu, 12 Mn, 3 Ni)
• Perak nikel (65 Cu, 20 Zn, 15 Ni)
• Nikelin (54 Cu, 20 Zn, 26 Ni)
• Nikrom (67,5 Ni, 15 Cr, 16 Fe, 1,5 Mn)
• Reonat (84Cu, 12Mn, 4 Zn)
• Fechral (80 Fe, 14 Cr, 6 Al)

Resistivitas nikrom

Setiap benda yang dilalui arus listrik secara otomatis mempunyai hambatan tertentu terhadapnya. Sifat suatu penghantar untuk menahan arus listrik disebut hambatan listrik.

Mari kita pertimbangkan teori elektron fenomena ini. Ketika bergerak sepanjang konduktor, elektron bebas terus-menerus bertemu dengan elektron dan atom lain dalam perjalanannya. Dengan berinteraksi dengan mereka, elektron bebas kehilangan sebagian muatannya. Dengan demikian, elektron menghadapi hambatan dari bahan konduktor. Setiap benda memiliki struktur atomnya sendiri, yang memberikan ketahanan berbeda terhadap arus listrik. Satuan hambatan dianggap Ohm. Ketahanan suatu bahan dinyatakan dengan R atau r.

Semakin rendah hambatan suatu penghantar, semakin mudah arus listrik melewati benda tersebut. Dan sebaliknya: semakin tinggi hambatannya, semakin buruk tubuh menghantarkan arus listrik.

Resistansi masing-masing konduktor bergantung pada sifat bahan pembuatnya. Untuk secara akurat mengkarakterisasi hambatan listrik suatu bahan tertentu, konsep resistivitas (nichrome, aluminium, dll.) diperkenalkan. Resistansi spesifik dianggap sebagai resistansi suatu konduktor dengan panjang hingga 1 m, yang penampangnya 1 meter persegi. mm. Indikator ini dilambangkan dengan huruf p. Setiap bahan yang digunakan dalam produksi konduktor memiliki resistivitasnya masing-masing. Misalnya, pertimbangkan resistivitas nichrome dan fechral (lebih dari 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

Resistivitas nichrome dan fechral menunjukkan bidang penerapan utamanya: pembuatan perangkat aksi termal, peralatan Rumah Tangga dan elemen pemanas listrik tungku industri.

Karena nichrome dan fechral terutama digunakan dalam produksi elemen pemanas, produk yang paling umum adalah benang nikrom, pita, strip X15N60 dan X20N80, serta kawat fechral X23Yu5T.

Berapakah resistivitas suatu zat? Membalas dengan kata-kata sederhana Untuk menjawab pertanyaan ini, Anda perlu mengingat mata pelajaran fisika dan membayangkan perwujudan fisik dari definisi ini. Arus listrik dilewatkan melalui suatu zat, dan pada gilirannya, mencegah aliran arus dengan kekuatan tertentu.

Konsep resistivitas suatu zat

Nilai inilah yang menunjukkan seberapa kuat suatu zat menghambat aliran arus, yaitu resistivitas (huruf latin “rho”). DI DALAM sistem internasional resistensi satuan dinyatakan dalam Ohm, dikalikan dengan meter. Rumus perhitungannya adalah: “Resistansi kali luas persilangan dan dibagi dengan panjang konduktor.”

Timbul pertanyaan: “Mengapa, ketika ditemukan resistivitas Apakah perlawanan lain sedang digunakan? Jawabannya sederhana, ada dua besaran yang berbeda - resistivitas dan resistansi. Yang kedua menunjukkan seberapa mampu suatu zat mencegah arus melewatinya, dan yang pertama menunjukkan hal yang hampir sama, hanya saja yang sedang kita bicarakan bukan lagi tentang suatu zat dalam pengertian umum, tetapi tentang suatu penghantar dengan panjang dan luas penampang tertentu, yang terbuat dari zat tersebut.

Besaran timbal balik yang mencirikan kemampuan suatu zat untuk menghantarkan listrik disebut konduktivitas listrik spesifik, dan rumus yang digunakan untuk menghitung resistivitas spesifik berhubungan langsung dengan konduktivitas spesifik.

Aplikasi Tembaga

Konsep resistivitas banyak digunakan dalam perhitungan konduktivitas. arus listrik berbagai logam. Berdasarkan perhitungan ini, keputusan dibuat mengenai kelayakan penggunaan logam tertentu untuk pembuatannya konduktor listrik, yang digunakan dalam konstruksi, pembuatan instrumen dan bidang lainnya.

Tabel resistansi logam

Apakah ada tabel khusus? yang menyatukan informasi yang tersedia tentang transmisi dan ketahanan logam, sebagai aturan, tabel ini dihitung untuk kondisi tertentu.

Secara khusus, hal ini diketahui secara luas tabel resistensi monokristal logam pada suhu dua puluh derajat Celcius, serta tabel ketahanan logam dan paduan.

Tabel-tabel ini digunakan untuk menghitung berbagai data yang disebut kondisi ideal Untuk menghitung nilai untuk tujuan tertentu, Anda perlu menggunakan rumus.

Tembaga. Ciri-ciri dan sifat-sifatnya

Deskripsi zat dan sifat

Tembaga merupakan salah satu logam yang telah lama ditemukan oleh umat manusia dan juga telah lama digunakan untuk berbagai keperluan teknis. Tembaga adalah logam yang sangat mudah dibentuk dan ulet dengan konduktivitas listrik yang tinggi, sehingga sangat populer untuk dibuat berbagai kabel dan konduktor.

Sifat fisik tembaga:

• titik leleh - 1084 derajat Celcius;
• titik didih - 2560 derajat Celcius;
• kepadatan pada 20 derajat - 8890 kilogram dibagi meter kubik;
• kapasitas panas spesifik pada tekanan dan suhu konstan 20 derajat - 385 kJ/J*kg
• resistivitas listrik - 0,01724;

Nilai tembaga

Logam ini dapat dibagi menjadi beberapa kelompok atau tingkatan yang masing-masing memiliki sifat dan penerapannya sendiri dalam industri:

1. Nilai M00, M0, M1 sangat baik untuk produksi kabel dan konduktor; ketika dicairkan kembali, saturasi oksigen berlebih dihilangkan.
2. Kelas M2 dan M3 adalah opsi berbiaya rendah yang dirancang untuk penggulungan skala kecil dan memenuhi sebagian besar tugas teknis dan industri skala kecil.
3. Merek M1, M1f, M1r, M2r, M3r adalah kadar tembaga mahal yang diproduksi untuk konsumen tertentu dengan persyaratan dan permintaan khusus.

Perangko antara satu sama lain berbeda dalam beberapa hal:

Pengaruh pengotor terhadap sifat-sifat tembaga

Kotoran dapat mempengaruhi sifat mekanik, teknis dan kinerja produk.

Sebagai kesimpulan, perlu ditegaskan bahwa tembaga adalah logam unik dengan sifat unik. Ini digunakan dalam industri otomotif, pembuatan elemen untuk industri kelistrikan, peralatan listrik, barang konsumsi, jam tangan, komputer dan banyak lagi. Dengan resistivitasnya yang rendah, logam ini merupakan bahan yang sangat baik untuk pembuatan konduktor dan lainnya peralatan listrik. Dalam hal ini, tembaga hanya dilampaui oleh perak, namun karena harganya yang lebih tinggi, tembaga belum dapat diterapkan dalam industri kelistrikan.

Resistivitas listrik adalah besaran fisika yang menunjukkan sejauh mana suatu bahan dapat menahan aliran arus listrik yang melewatinya. Beberapa orang mungkin bingung karakteristik ini dengan hambatan listrik biasa. Terlepas dari kesamaan konsep, perbedaan di antara keduanya adalah bahwa istilah spesifik merujuk pada zat, dan istilah kedua merujuk secara eksklusif pada konduktor dan bergantung pada bahan pembuatannya.

Timbal-balik dari bahan ini adalah konduktivitas listrik spesifik. Semakin tinggi parameter ini, semakin baik arus yang mengalir melalui zat tersebut. Oleh karena itu, semakin tinggi resistensinya, semakin besar lebih banyak kerugian diharapkan di pintu keluar.

Rumus perhitungan dan nilai pengukuran

Mengingat bagaimana hambatan listrik spesifik diukur, dimungkinkan juga untuk melacak hubungannya dengan non-spesifik, karena satuan Ohm m digunakan untuk menunjukkan parameter. Besaran itu sendiri dilambangkan dengan ρ. Dengan nilai ini, resistansi suatu zat dapat ditentukan berdasarkan ukurannya. Satuan pengukuran ini sesuai dengan sistem SI, namun variasi lain mungkin terjadi. Dalam teknologi, Anda secara berkala dapat melihat sebutan usang Ohm mm 2 /m. Untuk mengkonversi sistem ini ke sistem internasional, Anda tidak perlu menggunakan rumus yang rumit, karena 1 Ohm mm 2 /m sama dengan 10 -6 Ohm m.

Rumus resistivitas listrik adalah sebagai berikut:

R= (ρ l)/S, dimana:

• R – resistansi konduktor;
• Ρ – resistivitas material;
• aku – panjang konduktor;
• S – penampang konduktor.

Ketergantungan suhu

Resistivitas listrik tergantung pada suhu. Tetapi semua kelompok zat memanifestasikan dirinya secara berbeda ketika berubah. Ini harus diperhitungkan ketika menghitung kabel yang akan dioperasikan kondisi tertentu. Misalnya, di luar ruangan, di mana nilai suhu bergantung pada waktu dalam setahun, bahan yang diperlukan dengan kerentanan yang lebih kecil terhadap perubahan dalam kisaran -30 hingga +30 derajat Celcius. Jika Anda berencana untuk menggunakannya pada peralatan yang akan beroperasi dalam kondisi yang sama, maka Anda juga perlu mengoptimalkan perkabelan untuk parameter tertentu. Bahannya selalu dipilih dengan mempertimbangkan kegunaannya.

Pada tabel nominal, resistivitas listrik diambil pada suhu 0 derajat Celcius. Meningkatkan kinerja parameter ini bila suatu bahan dipanaskan, hal ini disebabkan oleh fakta bahwa intensitas pergerakan atom-atom dalam zat tersebut mulai meningkat. Operator muatan listrik tersebar secara acak ke segala arah, yang mengarah pada terciptanya hambatan bagi pergerakan partikel. Jumlah aliran listrik berkurang.

Ketika suhu menurun, kondisi aliran arus menjadi lebih baik. Setelah mencapai suhu tertentu, yang akan berbeda untuk setiap logam, muncul superkonduktivitas, di mana karakteristik yang dimaksud hampir mencapai nol.

Perbedaan parameter terkadang sangat besar nilai-nilai besar. Bahan-bahan yang mempunyai kinerja tinggi dapat digunakan sebagai isolator. Mereka membantu melindungi kabel dari korsleting dan kontak manusia yang tidak disengaja. Beberapa zat tidak berlaku sama sekali untuk teknik kelistrikan jika memiliki nilai parameter ini yang tinggi. Properti lain mungkin mengganggu hal ini. Misalnya, air tidak akan berpengaruh pada daya hantar listrik sangat penting untuk daerah ini. Berikut nilai beberapa zat dengan indikator tinggi.

Zat dengan kinerja rendah digunakan lebih aktif dalam teknik kelistrikan. Ini seringkali merupakan logam yang berfungsi sebagai konduktor. Ada juga banyak perbedaan di antara keduanya. Untuk mengetahui resistivitas listrik tembaga atau bahan lainnya, ada baiknya melihat tabel referensi.

Resistivitas listrik volumetrik spesifik

Parameter ini mencirikan kemampuan melewatkan arus melalui volume suatu zat. Untuk mengukurnya, perlu menerapkan potensi tegangan dengan sisi yang berbeda bahan dari mana produk akan dimasukkan rangkaian listrik. Ini dilengkapi dengan arus dengan parameter pengenal. Setelah lewat, data keluaran diukur.

Gunakan dalam teknik listrik

Mengubah parameter pada suhu yang berbeda banyak digunakan dalam teknik kelistrikan. Paling contoh sederhana adalah lampu pijar yang menggunakan filamen nichrome. Saat dipanaskan, ia mulai bersinar. Ketika arus melewatinya, ia mulai memanas. Ketika pemanasan meningkat, resistensi juga meningkat. Oleh karena itu, arus awal yang diperlukan untuk memperoleh penerangan menjadi terbatas. Spiral nichrome, dengan prinsip yang sama, dapat menjadi pengatur di berbagai perangkat.

Penggunaan yang meluas juga berdampak pada logam mulia karakteristik yang sesuai untuk teknik elektro. Untuk sirkuit kritis yang memerlukan kecepatan tinggi, kontak perak dipilih. Harganya mahal, tetapi mengingat jumlah bahan yang relatif sedikit, penggunaannya cukup beralasan. Tembaga lebih rendah konduktivitasnya dibandingkan perak, tetapi memiliki harga yang lebih terjangkau, itulah sebabnya tembaga lebih sering digunakan untuk membuat kabel.

Dalam kondisi di mana suhu yang sangat rendah dapat digunakan, superkonduktor digunakan. Untuk suhu ruangan dan penggunaan di luar ruangan, bahan ini tidak selalu sesuai, karena seiring dengan naiknya suhu, konduktivitasnya akan mulai turun, sehingga untuk kondisi seperti itu aluminium, tembaga, dan perak tetap menjadi yang terdepan.

Dalam praktiknya, banyak parameter yang diperhitungkan dan ini adalah salah satu yang paling penting. Semua perhitungan dilakukan pada tahap desain, dimana bahan referensi digunakan.

Hambatan listrik yang dinyatakan dalam ohm berbeda dengan konsep resistivitas. Untuk memahami apa itu resistivitas, Anda perlu menghubungkannya properti fisik bahan.

Tentang konduktivitas dan resistivitas

Aliran elektron tidak bergerak tanpa hambatan melalui material. Pada suhu konstan, partikel-partikel elementer berayun dalam keadaan diam. Selain itu, elektron-elektron pada pita konduksi saling berinterferensi melalui tolakan timbal balik karena muatan yang serupa. Dari sinilah resistensi muncul.

Konduktivitas adalah karakteristik intrinsik bahan dan mengukur kemudahan pergerakan muatan ketika suatu zat terkena medan listrik. Resistivitas adalah kebalikan dari material dan menggambarkan tingkat kesulitan yang ditemui elektron saat bergerak melalui suatu material, memberikan indikasi seberapa baik atau buruk suatu konduktor.

Penting! Resistivitas listrik yang bernilai tinggi menunjukkan bahwa bahan tersebut merupakan penghantar yang buruk, sedangkan resistivitas yang bernilai rendah menunjukkan bahwa bahan tersebut merupakan penghantar yang baik.

Konduktivitas spesifik dilambangkan dengan huruf σ dan dihitung dengan rumus:

Resistivitas ρ, sebagai indikator kebalikannya, dapat dicari sebagai berikut:

Dalam persamaan ini, E adalah intensitas medan listrik yang dihasilkan (V/m), dan J adalah rapat arus listrik (A/m²). Maka satuan pengukurannya adalah:

V/m x m²/A = ohm m.

Untuk konduktivitas σ, satuan pengukurannya adalah S/m atau Siemens per meter.

Jenis bahan

Menurut resistivitas bahan, bahan dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis:

1. Konduktor. Ini termasuk semua logam, paduan, larutan yang terdisosiasi menjadi ion, serta gas yang tereksitasi secara termal, termasuk plasma. Di antara non-logam, grafit dapat dijadikan contoh;
2. Semikonduktor, yang sebenarnya merupakan bahan non-konduktor, yang kisi kristalnya sengaja diolah dengan memasukkan atom asing dengan jumlah elektron terikat yang lebih besar atau lebih kecil. Akibatnya, kelebihan elektron atau lubang kuasi-bebas terbentuk dalam struktur kisi, yang berkontribusi pada konduktivitas arus;
3. Dielektrik atau isolator terdisosiasi adalah semua bahan yang dalam kondisi normal tidak memiliki elektron bebas.

Untuk pengangkutan energi listrik atau pada instalasi listrik rumah tangga dan penggunaan industri bahan yang umum digunakan adalah tembaga dalam bentuk kabel inti tunggal atau multi inti. Logam alternatif adalah aluminium, meskipun resistivitas tembaga adalah 60% dari resistivitas aluminium. Tapi ini jauh lebih ringan daripada tembaga, yang telah menentukan penggunaannya pada saluran listrik tegangan tinggi. Emas digunakan sebagai konduktor dalam rangkaian listrik tujuan khusus.

Menarik. Konduktivitas listrik tembaga murni diadopsi oleh Komisi Elektroteknik Internasional pada tahun 1913 sebagai standar nilai ini. Menurut definisi, konduktivitas tembaga yang diukur pada 20° adalah 0,58108 S/m. Nilai ini disebut 100% LACS, dan konduktivitas bahan lainnya dinyatakan sebagai persentase LACS tertentu.

Kebanyakan logam memiliki nilai konduktivitas kurang dari 100% LACS. Namun ada pengecualian, seperti perak atau tembaga khusus dengan konduktivitas sangat tinggi, masing-masing diberi nama C-103 dan C-110.

Dielektrik tidak menghantarkan listrik dan digunakan sebagai isolator. Contoh isolator:

• kaca,
• keramik,
• plastik,
• karet,
• mika,
• lilin,
• kertas,
• kayu kering,
• porselen,
• beberapa lemak untuk keperluan industri dan listrik dan Bakelite.

Di antara ketiga kelompok tersebut, transisinya berjalan lancar. Diketahui secara pasti: tidak ada media dan bahan yang benar-benar non-konduktif. Misalnya, udara merupakan isolator pada suhu kamar, namun bila terkena sinyal frekuensi rendah yang kuat, udara dapat menjadi konduktor.

Penentuan konduktivitas

Saat membandingkan resistivitas listrik berbagai zat, diperlukan kondisi pengukuran standar:

1. Dalam kasus cairan, konduktor dan isolator yang buruk, sampel kubik dengan panjang tepi 10 mm digunakan;
2. Nilai resistivitas tanah dan formasi geologi ditentukan pada kubus dengan panjang masing-masing sisi 1 m;
3. Konduktivitas suatu larutan bergantung pada konsentrasi ion-ionnya. Larutan pekat lebih sedikit terdisosiasi dan memiliki lebih sedikit pembawa muatan, sehingga mengurangi konduktivitas. Ketika pengenceran meningkat, jumlah pasangan ion meningkat. Konsentrasi larutan diatur ke 10%;
4. Untuk menentukan resistivitas konduktor logam, digunakan kabel dengan panjang satu meter dan penampang 1 mm².

Jika suatu bahan, seperti logam, dapat menyediakan elektron bebas, maka ketika ada beda potensial, arus listrik akan mengalir melalui kawat. Saat tegangan meningkat jumlah besar elektron berpindah melalui materi menjadi satuan waktu. Aku jatuh Opsi tambahan(suhu, luas penampang, panjang dan bahan kawat) tidak berubah, maka perbandingan arus terhadap tegangan yang diberikan juga konstan dan disebut konduktivitas:

Dengan demikian, hambatan listriknya adalah:

Hasilnya dalam ohm.

Pada gilirannya, konduktor bisa panjang yang berbeda, ukuran bagian dan terbuat dari berbagai bahan, di mana nilai R bergantung. Secara matematis, hubungan ini terlihat seperti ini:

Faktor material memperhitungkan koefisien ρ.

Dari sini kita dapat memperoleh rumus resistivitas:

Jika nilai S dan l sesuai dengan kondisi yang diberikan untuk perhitungan komparatif resistivitas, yaitu 1 mm² dan 1 m, maka = R. Ketika dimensi konduktor berubah, jumlah ohm juga berubah.

Zat dan bahan yang mampu menghantarkan arus listrik disebut konduktor. Sisanya diklasifikasikan sebagai dielektrik. Tetapi tidak ada dielektrik murni; semuanya juga menghantarkan arus, namun besarnya sangat kecil.

Tetapi konduktor juga menghantarkan arus secara berbeda. Menurut rumus Georg Ohm, arus yang mengalir melalui suatu penghantar berbanding lurus dengan besarnya tegangan yang diberikan padanya, dan berbanding terbalik dengan besaran yang disebut hambatan.

Satuan pengukuran hambatan diberi nama Ohm untuk menghormati ilmuwan yang menemukan hubungan ini. Tapi ternyata konduktornya terbuat dari bahan yang berbeda dan mempunyai dimensi geometri yang sama, mempunyai hambatan listrik yang berbeda. Untuk menentukan resistansi suatu konduktor dengan panjang dan penampang yang diketahui, konsep resistivitas diperkenalkan - koefisien yang bergantung pada material.

Akibatnya, hambatan suatu penghantar yang panjang dan penampangnya diketahui akan sama dengan

Resistivitas tidak hanya berlaku pada benda padat, tetapi juga benda cair. Namun nilainya juga tergantung pada pengotor atau komponen lain dalam bahan sumbernya. Air murni tidak menghantarkan arus listrik, menjadi dielektrik. Namun air suling tidak ada di alam; air selalu mengandung garam, bakteri, dan kotoran lainnya. Koktail ini merupakan penghantar arus listrik dengan resistivitas.

Dengan memasukkan berbagai aditif ke dalam logam, bahan baru diperoleh - paduan, resistivitasnya berbeda dari bahan aslinya, meskipun bahan tambahannya berbeda persentase tidak signifikan.

Ketergantungan resistivitas pada suhu

Resistivitas bahan diberikan dalam buku referensi untuk suhu mendekati suhu kamar (20 °C). Ketika suhu meningkat, resistansi material meningkat. Mengapa ini terjadi?

Arus listrik dialirkan di dalam material elektron bebas. Di bawah pengaruh medan listrik, mereka dipisahkan dari atom-atomnya dan bergerak di antara mereka ke arah yang ditentukan oleh medan ini. Atom-atom suatu zat membentuk kisi kristal, di antara simpul-simpulnya terdapat aliran elektron, yang juga disebut “gas elektron”, bergerak. Di bawah pengaruh suhu, simpul kisi (atom) bergetar. Elektron sendiri juga tidak bergerak dalam garis lurus, melainkan sepanjang jalur yang rumit. Pada saat yang sama, mereka sering bertabrakan dengan atom, mengubah lintasannya. Pada suatu saat, elektron dapat bergerak ke arah yang berlawanan dengan arah arus listrik.

Dengan meningkatnya suhu, amplitudo getaran atom meningkat. Tabrakan elektron dengan mereka lebih sering terjadi, pergerakan aliran elektron melambat. Secara fisik, hal ini dinyatakan dalam peningkatan resistivitas.

Contoh penerapan ketergantungan resistivitas pada suhu adalah pengoperasian lampu pijar. Spiral tungsten tempat filamen dibuat memiliki resistivitas rendah pada saat dinyalakan. Arus masuk saat dinyalakan dengan cepat memanaskannya, resistivitas meningkat, dan arus berkurang, menjadi nominal.

Proses yang sama terjadi dengan elemen pemanas nichrome. Oleh karena itu, tidak mungkin menghitung mode operasinya dengan menentukan panjang kawat nikrom dengan penampang yang diketahui untuk menciptakan resistansi yang diperlukan. Untuk perhitungan, Anda memerlukan resistivitas kawat yang dipanaskan, dan buku referensi memberikan nilai suhu ruangan. Oleh karena itu, panjang akhir spiral nichrome disesuaikan secara eksperimental. Perhitungan menentukan perkiraan panjang, dan saat menyesuaikan, perpendek bagian demi bagian benang secara bertahap.

Koefisien resistansi suhu

Namun tidak di semua perangkat, adanya ketergantungan resistivitas konduktor pada suhu bermanfaat. Dalam teknologi pengukuran, perubahan resistansi elemen rangkaian menyebabkan kesalahan.

Untuk mengukur ketergantungan ketahanan material pada suhu, konsepnya koefisien resistansi suhu (TCR). Ini menunjukkan seberapa besar resistansi suatu material berubah ketika suhu berubah sebesar 1°C.

Untuk pembuatan komponen elektronik – resistor yang digunakan pada rangkaian peralatan ukur, digunakan bahan dengan TCR rendah. Harganya lebih mahal, tetapi parameter perangkat tidak berubah pada rentang suhu yang luas lingkungan.

Namun sifat material dengan TCS tinggi juga digunakan. Pengoperasian beberapa sensor suhu didasarkan pada perubahan resistansi bahan dari mana elemen pengukur dibuat. Untuk melakukan ini, Anda perlu mempertahankan tegangan suplai yang stabil dan mengukur arus yang melewati elemen. Dengan mengkalibrasi skala perangkat yang mengukur arus terhadap termometer standar, diperoleh pengukur suhu elektronik. Prinsip ini digunakan tidak hanya untuk pengukuran, tetapi juga untuk sensor panas berlebih. Menonaktifkan perangkat ketika terjadi kondisi pengoperasian tidak normal, yang menyebabkan panas berlebih pada belitan transformator atau elemen semikonduktor daya.

Elemen juga digunakan dalam teknik kelistrikan yang mengubah hambatannya bukan dari suhu sekitar, tetapi dari arus yang melaluinya - termistor. Contoh penggunaannya adalah sistem demagnetisasi untuk tabung sinar katoda televisi dan monitor. Ketika tegangan diterapkan, resistansi resistor menjadi minimal, dan arus melewatinya ke dalam koil demagnetisasi. Tapi arus yang sama memanaskan bahan termistor. Resistansinya meningkat, mengurangi arus dan tegangan pada kumparan. Begitu seterusnya hingga hilang sama sekali. Akibatnya, tegangan sinusoidal dengan amplitudo yang menurun secara bertahap diterapkan pada kumparan, menciptakan medan magnet yang sama di ruangnya. Hasilnya adalah pada saat filamen tabung memanas, ia sudah mengalami kerusakan magnetik. Dan rangkaian kendali tetap terkunci hingga perangkat dimatikan. Kemudian termistor akan menjadi dingin dan siap bekerja kembali.

Fenomena superkonduktivitas

Apa yang terjadi jika suhu bahan diturunkan? Resistivitasnya akan berkurang. Ada batas penurunan suhu yang disebut nol mutlak. Ini - 273°C. Tidak ada suhu di bawah batas ini. Pada nilai ini, resistivitas konduktor apa pun adalah nol.

Pada nol mutlak, atom-atom kisi kristal berhenti bergetar. Akibatnya, awan elektron bergerak di antara simpul-simpul kisi tanpa bertabrakan dengannya. Resistansi material menjadi nol, yang membuka kemungkinan memperoleh arus besar yang tak terhingga dalam konduktor dengan penampang kecil.

Fenomena superkonduktivitas membuka cakrawala baru bagi perkembangan teknik elektro. Namun masih ada kesulitan yang terkait dengan memperoleh suhu sangat rendah di kondisi rumah tangga yang diperlukan untuk menciptakan efek ini. Ketika masalah teratasi, teknik elektro akan beralih ke tingkat baru perkembangan.

Contoh penggunaan nilai resistivitas dalam perhitungan

Kita telah mengenal prinsip penghitungan panjang kawat nichrome untuk pembuatan elemen pemanas. Tapi ada situasi lain dimana pengetahuan tentang resistivitas material diperlukan.

Untuk perhitungan kontur perangkat pembumian koefisien yang sesuai dengan jenis tanah digunakan. Jika jenis tanah pada lokasi ground loop tidak diketahui, maka for perhitungan yang benar resistivitasnya diukur terlebih dahulu. Dengan cara ini, hasil penghitungan menjadi lebih akurat, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk menyesuaikan parameter rangkaian selama pembuatan: menambah jumlah elektroda, yang menyebabkan peningkatan dimensi geometris perangkat pembumian.

Resistivitas bahan pembuat jalur kabel dan busbar digunakan untuk menghitung resistansi aktifnya. Selanjutnya, pada arus beban pengenal, gunakan itu nilai tegangan di ujung saluran dihitung. Jika nilainya tidak mencukupi, maka penampang konduktor ditingkatkan terlebih dahulu.