مقاومة موصل النيكل. مقاومة

في الممارسة العملية، غالبا ما يكون من الضروري حساب مقاومة الأسلاك المختلفة. يمكن القيام بذلك باستخدام الصيغ أو باستخدام البيانات الواردة في الجدول. 1.

يؤخذ في الاعتبار تأثير المادة الموصلة باستخدام المقاومة التي يرمز لها بالحرف اليوناني؟ ويبلغ طولها 1 متر ومساحة مقطعها 1 مم2. أدنى مقاومة؟ = 0.016 أوم مم2/م بها فضة. دعونا نعطي القيمة المتوسطة لمقاومة بعض الموصلات:

الفضة - 0.016 الرصاص - 0.21، النحاس - 0.017، النيكلين - 0.42، الألومنيوم - 0.026، المنجانين - 0.42، التنغستن - 0.055، كونستانتان - 0.5، الزنك - 0.06، الزئبق - 0.96، النحاس - 0.07، نيتشروم - 1.05، الصلب - 0.1، فيشرال - 1.2، برونز الفوسفور - 0.11، كرومال - 1.45.

مع وجود كميات مختلفة من الشوائب ومع نسب مختلفة من المكونات المدرجة في تكوين السبائك المتغيرة، قد تتغير المقاومة قليلا.

يتم حساب المقاومة باستخدام الصيغة:

حيث R هي المقاومة، أوم؛ المقاومة (أوم مم 2) / م ؛ ل - طول السلك، م؛ ق - مساحة المقطع العرضي للسلك، مم 2.

إذا كان قطر السلك d معروفًا، فإن مساحة مقطعه تساوي:

من الأفضل قياس قطر السلك باستخدام الميكرومتر، ولكن إذا لم يكن لديك ميكرومتر، فيجب عليك لف 10 أو 20 لفة من السلك بإحكام على قلم رصاص وقياس طول الملف باستخدام المسطرة. بقسمة طول اللف على عدد اللفات نجد قطر السلك.

لتحديد طول سلك معروف القطر مصنوع من مادة معينة ضروري للحصول على المقاومة المطلوبة، استخدم الصيغة

الجدول 1.

ملحوظة. 1. يجب أن تؤخذ بيانات الأسلاك غير المدرجة في الجدول على أنها بعض القيم المتوسطة. على سبيل المثال، بالنسبة لسلك نيكل يبلغ قطره 0.18 مم، يمكننا أن نفترض تقريبًا أن مساحة المقطع العرضي هي 0.025 مم2، والمقاومة المتر الواحد هي 18 أوم، والتيار المسموح به هو 0.075 أ.

2. بالنسبة لقيمة مختلفة لكثافة التيار، يجب تغيير البيانات الموجودة في العمود الأخير وفقًا لذلك؛ على سبيل المثال، عند كثافة تيار تبلغ 6 أمبير/مم2، يجب مضاعفتها.

مثال 1. أوجد مقاومة 30 مترًا من سلك نحاسي بقطر 0.1 مم.

حل. نحدد حسب الجدول. 1 مقاومة 1 متر من سلك النحاس تساوي 2.2 أوم. ولذلك فإن مقاومة 30 متر من السلك ستكون R = 30 2.2 = 66 أوم.

يعطي الحساب باستخدام الصيغ النتائج التالية: مساحة المقطع العرضي للسلك: s = 0.78 · 0.12 = 0.0078 mm2. بما أن مقاومة النحاس هي 0.017 (أوم مم2)/م، نحصل على R = 0.017 30/0.0078 = 65.50 م.

مثال 2. ما هي كمية سلك النيكل الذي يبلغ قطره 0.5 مم اللازمة لصنع مقاومة متغيرة تبلغ مقاومتها 40 أوم؟

حل. حسب الجدول 1، نحدد مقاومة 1 متر من هذا السلك: R = 2.12 أوم: لذلك، لصنع مقاومة مقاومة 40 أوم، تحتاج إلى سلك طوله l = 40/2.12 = 18.9 م.

دعونا نفعل نفس الحساب باستخدام الصيغ. نجد مساحة المقطع العرضي للسلك s = 0.78 0.52 = 0.195 مم2. وسيكون طول السلك l = 0.195 40/0.42 = 18.6 م.

محتوى:

في الهندسة الكهربائية، أحد العناصر الرئيسية للدوائر الكهربائية هي الأسلاك. مهمتهم هي تمرير التيار الكهربائي بأقل الخسائر. لقد تم تحديد تجريبيًا منذ فترة طويلة أنه لتقليل فقد الكهرباء، من الأفضل أن تكون الأسلاك مصنوعة من الفضة. هذا المعدن هو الذي يوفر خصائص الموصل بأقل مقاومة بالأوم. ولكن بما أن هذا المعدن النبيل باهظ الثمن، فإن استخدامه في الصناعة محدود للغاية.

أصبح الألومنيوم والنحاس المعادن الرئيسية للأسلاك. ولسوء الحظ، فإن مقاومة الحديد كموصل للكهرباء عالية جدًا بحيث لا يمكن صنع سلك جيد. وعلى الرغم من تكلفته المنخفضة، فإنه يستخدم فقط كقاعدة داعمة لأسلاك خطوط الكهرباء.

مثل هذه المقاومات المختلفة

يتم قياس المقاومة بالأوم. ولكن بالنسبة للأسلاك، فإن هذه القيمة صغيرة جدًا. إذا حاولت إجراء القياسات باستخدام جهاز اختبار في وضع قياس المقاومة، فسيكون من الصعب الحصول على النتيجة الصحيحة. علاوة على ذلك، بغض النظر عن السلك الذي نأخذه، فإن النتيجة التي تظهر على شاشة الجهاز ستختلف قليلاً. لكن هذا لا يعني في الواقع أن المقاومة الكهربائية لهذه الأسلاك سيكون لها نفس التأثير على فقد الكهرباء. للتحقق من ذلك، تحتاج إلى تحليل الصيغة المستخدمة لحساب المقاومة:

تستخدم هذه الصيغة كميات مثل:

اتضح أن المقاومة تحدد المقاومة. توجد مقاومة يتم حسابها بواسطة صيغة تستخدم مقاومة أخرى. هذه المقاومة الكهربائية ρ (الحرف اليوناني rho) هي التي تحدد ميزة معدن معين كموصل للكهرباء:

لذلك، إذا كنت تستخدم النحاس أو الحديد أو الفضة أو أي مادة أخرى لصنع أسلاك أو موصلات متطابقة ذات تصميم خاص، فإن المادة ستلعب الدور الرئيسي في خصائصها الكهربائية.

ولكن في الواقع، فإن الوضع مع المقاومة أكثر تعقيدًا من مجرد الحساب باستخدام الصيغ المذكورة أعلاه. هذه الصيغ لا تأخذ في الاعتبار درجة حرارة وشكل قطر الموصل. ومع زيادة درجة الحرارة، تصبح مقاومة النحاس، مثل أي معدن آخر، أكبر. ومن الأمثلة الواضحة على ذلك المصباح المتوهج. يمكنك قياس مقاومة دوامة باستخدام جهاز اختبار. بعد ذلك، بعد قياس التيار في الدائرة باستخدام هذا المصباح، استخدم قانون أوم لحساب مقاومته في حالة التوهج. ستكون النتيجة أكبر بكثير مما كانت عليه عند قياس المقاومة باستخدام جهاز اختبار.

وبالمثل، فإن النحاس لن يعطي الكفاءة المتوقعة عند التيارات العالية إذا تم إهمال الشكل المقطعي للموصل. إن تأثير الجلد، الذي يحدث بشكل مباشر مع زيادة التيار، يجعل الموصلات ذات المقطع العرضي الدائري غير فعالة، حتى لو تم استخدام الفضة أو النحاس. ولهذا السبب، فإن مقاومة سلك نحاسي مستدير عند تيار مرتفع قد تكون أعلى من مقاومة سلك ألومنيوم مسطح.

علاوة على ذلك، حتى لو كانت مناطق قطرها هي نفسها. ومع التيار المتردد يظهر أيضًا تأثير الجلد، ويزداد مع زيادة تردد التيار. تأثير الجلد يعني ميل التيار إلى التدفق بالقرب من سطح الموصل. لهذا السبب، في بعض الحالات، يكون استخدام طلاء الفضة للأسلاك أكثر ربحية. حتى الانخفاض الطفيف في المقاومة السطحية للموصل النحاسي المطلي بالفضة يقلل بشكل كبير من فقدان الإشارة.

تعميم مفهوم المقاومة

كما هو الحال في أي حالة أخرى مرتبطة بعرض الأبعاد، يتم التعبير عن المقاومة في أنظمة مختلفة من الوحدات. يستخدم SI (النظام الدولي للوحدات) أوم m، ولكن من الممكن أيضًا استخدام Ohm*kV mm/m (هذه وحدة مقاومة غير نظامية). لكن في الموصل الحقيقي، قيمة المقاومة ليست ثابتة. وبما أن جميع المواد لديها درجة نقاء معينة يمكن أن تختلف من نقطة إلى أخرى، كان من الضروري إنشاء تمثيل مماثل للمقاومة في المادة الفعلية. وكان هذا المظهر قانون أوم في شكل تفاضلي:

ومن المرجح ألا ينطبق هذا القانون على مدفوعات الأسر. ولكن أثناء تصميم المكونات الإلكترونية المختلفة، على سبيل المثال، المقاومات، العناصر البلورية، يتم استخدامها بالتأكيد. لأنه يسمح لك بإجراء العمليات الحسابية بناءً على نقطة معينة توجد بها كثافة تيار وقوة مجال كهربائي. والمقاومة المقابلة. يتم استخدام الصيغة للمواد المتناحية غير المتجانسة وكذلك المواد متباينة الخواص (البلورات، تصريف الغاز، وما إلى ذلك).

كيفية الحصول على النحاس النقي

من أجل تقليل الخسائر في الأسلاك النحاسية وقلب الكابلات، يجب أن تكون نقية بشكل خاص. يتم تحقيق ذلك من خلال عمليات تكنولوجية خاصة:

• على أساس شعاع الإلكترون وذوبان المنطقة؛
• التنظيف الكهربائي المتكرر.

محتوى:

مقاومة المعادن هي قدرتها على مقاومة التيار الكهربائي الذي يمر عبرها. وحدة قياس هذه الكمية هي أوم*م (أوم-متر). الرمز المستخدم هو الحرف اليوناني ρ (رو). قيم المقاومة العالية تعني ضعف توصيل الشحنة الكهربائية بواسطة مادة معينة.

مواصفات الصلب

قبل النظر في مقاومة الفولاذ بالتفصيل، يجب أن تتعرف على خصائصه الفيزيائية والميكانيكية الأساسية. نظرًا لخصائصها، تُستخدم هذه المواد على نطاق واسع في قطاع التصنيع وفي مجالات أخرى من حياة الناس وأنشطتهم.

الصلب عبارة عن سبيكة من الحديد والكربون، تحتوي على نسبة لا تزيد عن 1.7%. بالإضافة إلى الكربون، يحتوي الفولاذ على كمية معينة من الشوائب - السيليكون والمنغنيز والكبريت والفوسفور. من حيث صفاته، فهو أفضل بكثير من الحديد الزهر، ويمكن بسهولة تصلبه وتزويره ولفه وأنواع المعالجة الأخرى. تتميز جميع أنواع الفولاذ بالقوة العالية والليونة.

وفقًا للغرض منه ، ينقسم الفولاذ إلى خصائص هيكلية ومفيدة وأيضًا ذات خصائص فيزيائية خاصة. يحتوي كل واحد منهم على كمية مختلفة من الكربون، والتي بفضلها تكتسب المادة بعض الصفات المحددة، على سبيل المثال، مقاومة الحرارة، ومقاومة الحرارة، ومقاومة الصدأ والتآكل.

يحتل الفولاذ الكهربائي مكانًا خاصًا، ويتم إنتاجه على شكل صفائح ويستخدم في إنتاج المنتجات الكهربائية. للحصول على هذه المادة، يتم تطعيم السيليكون، مما يمكن أن يحسن خصائصه المغناطيسية والكهربائية.

لكي يكتسب الفولاذ الكهربائي الخصائص اللازمة، يجب استيفاء متطلبات وشروط معينة. يجب أن تكون المادة ممغنطة وإعادة ممغنطة بسهولة، أي أن تكون ذات نفاذية مغناطيسية عالية. مثل هذه الفولاذ جيدة، ويتم عكس مغنطتها بأقل قدر من الخسائر.

تعتمد أبعاد ووزن النوى والملفات المغناطيسية، وكذلك كفاءة المحولات ودرجة حرارة تشغيلها، على الامتثال لهذه المتطلبات. ويتأثر استيفاء الشروط بعدة عوامل، بما في ذلك مقاومة الفولاذ.

المقاومة وغيرها من المؤشرات

قيمة المقاومة الكهربائية هي نسبة شدة المجال الكهربائي في المعدن إلى كثافة التيار المتدفق فيه. بالنسبة للحسابات العملية، يتم استخدام الصيغة: فيها ρ هي مقاومة المعدن (أوم*م)، ه- شدة المجال الكهربائي (V/m)، و ج- كثافة التيار الكهربائي في المعدن (A/m2). عند شدة المجال الكهربائي العالية جدًا وكثافة التيار المنخفضة، ستكون مقاومة المعدن عالية.

وهناك كمية أخرى تسمى الموصلية الكهربائية، وهي عكس المقاومة، وتشير إلى الدرجة التي توصل بها المادة التيار الكهربائي. يتم تحديده بواسطة الصيغة ويتم التعبير عنه بوحدات S / m - سيمنز لكل متر.

ترتبط المقاومة ارتباطًا وثيقًا بالمقاومة الكهربائية. ومع ذلك، لديهم اختلافات فيما بينهم. في الحالة الأولى، هذه خاصية المادة، بما في ذلك الفولاذ، وفي الحالة الثانية، يتم تحديد خاصية الكائن بأكمله. تتأثر جودة المقاوم بمجموعة من العوامل، في المقام الأول شكل ومقاومة المادة التي صنعت منها. على سبيل المثال، إذا تم استخدام سلك رفيع وطويل لصنع مقاومة سلكية، فإن مقاومته ستكون أكبر من مقاومة المقاومة المصنوعة من سلك سميك وقصير من نفس المعدن.

مثال آخر هو المقاومات المصنوعة من أسلاك لها نفس القطر والطول. ومع ذلك، إذا كانت المادة في إحداهما ذات مقاومة عالية، وفي الأخرى منخفضة، فإن المقاومة الكهربائية في المقاوم الأول ستكون أعلى منها في الثانية.

من خلال معرفة الخصائص الأساسية للمادة، يمكنك استخدام مقاومة الفولاذ لتحديد قيمة مقاومة موصل الفولاذ. بالنسبة للحسابات، بالإضافة إلى المقاومة الكهربائية، ستحتاج إلى قطر وطول السلك نفسه. يتم إجراء الحسابات باستخدام الصيغة التالية: ، فيها رهو (أوم) ، ρ - مقاومة الفولاذ (أوم*م)، ل- يتوافق مع طول السلك، أ- مساحة مقطعها.

هناك اعتماد على مقاومة الفولاذ والمعادن الأخرى لدرجة الحرارة. في معظم الحسابات، يتم استخدام درجة حرارة الغرفة - 20 درجة مئوية. وتؤخذ جميع التغييرات تحت تأثير هذا العامل في الاعتبار باستخدام معامل درجة الحرارة.

المقاومة الكهربائية النوعية، أو ببساطة مقاومة مادة ما، هي كمية فيزيائية تميز قدرة المادة على منع مرور التيار الكهربائي.

يُشار إلى المقاومة بالحرف اليوناني ρ. يُطلق على مقلوب المقاومة اسم الموصلية النوعية (الموصلية الكهربائية). على عكس المقاومة الكهربائية، التي هي خاصية للموصل وتعتمد على مادته وشكله وحجمه، فإن المقاومة الكهربائية هي خاصية للمادة فقط.

يمكن حساب المقاومة الكهربائية لموصل متجانس مع المقاومة ρ والطول l ومنطقة المقطع العرضي S باستخدام الصيغة (بافتراض عدم تغير المنطقة أو شكل المقطع العرضي على طول الموصل). وفقا لذلك، لدينا ρ

ويترتب على الصيغة الأخيرة: المعنى الفيزيائي لمقاومة المادة هو أنها تمثل مقاومة موصل متجانس بطول الوحدة ووحدة مساحة المقطع العرضي المصنوعة من هذه المادة.

وحدة المقاومة في النظام الدولي للوحدات (SI) هي أوم م.

يترتب على العلاقة أن وحدة قياس المقاومة في نظام SI تساوي مقاومة مادة يكون فيها موصل متجانس طوله 1 متر ومساحة مقطعه 1 متر مربع مصنوع من هذه المادة. مقاومة تساوي 1 أوم. وبناء على ذلك، فإن مقاومة المادة التعسفية، المعبر عنها بوحدات SI، تساوي عدديا مقاومة قسم من دائرة كهربائية مصنوعة من مادة معينة بطول 1 متر ومساحة مقطع عرضي 1 متر مربع.

في التكنولوجيا، يتم أيضًا استخدام وحدة غير نظامية قديمة أوم مم²/م، تساوي 10 −6 من 1 أوم م. هذه الوحدة تساوي مقاومة مادة يكون فيها موصل متجانس طوله 1 متر ومساحة مقطعه 1 مم²، مصنوع من هذه المادة، له مقاومة تساوي 1 أوم. وعليه فإن مقاومة المادة، معبراً عنها بهذه الوحدات، تساوي عددياً مقاومة مقطع من دائرة كهربائية مصنوعة من هذه المادة، بطول 1 متر ومساحة مقطع 1 مم².

القوة الدافعة الكهربائية (EMF) هي كمية فيزيائية عددية تميز عمل القوى الخارجية، أي أي قوى ذات أصل غير كهربائي تعمل في دوائر شبه ثابتة للتيار المستمر أو التيار المتردد. في دائرة موصلة مغلقة، فإن المجال الكهرومغناطيسي يساوي عمل هذه القوى لتحريك شحنة موجبة واحدة على طول الدائرة بأكملها.

قياسًا على شدة المجال الكهربائي، تم تقديم مفهوم قوة القوة الخارجية، والتي تُفهم على أنها كمية فيزيائية متجهة تساوي نسبة القوة الخارجية المؤثرة على شحنة كهربائية اختبارية إلى حجم هذه الشحنة. ثم في حلقة مغلقة سيكون EMF مساوياً لـ:

أين هو العنصر الكنتوري

يتم قياس المجالات الكهرومغناطيسية، مثل الجهد الكهربي، بالفولت في النظام الدولي للوحدات (SI). يمكننا أن نتحدث عن القوة الدافعة الكهربية عند أي جزء من الدائرة. هذا هو العمل المحدد للقوى الخارجية ليس في جميع أنحاء الدائرة بأكملها، ولكن فقط في منطقة معينة. إن المجال الكهرومغناطيسي للخلية الجلفانية هو عمل قوى خارجية عند تحريك شحنة موجبة واحدة داخل العنصر من قطب إلى آخر. لا يمكن التعبير عن عمل القوى الخارجية من خلال فرق الجهد، حيث أن القوى الخارجية غير محتملة وعملها يعتمد على شكل المسار. فمثلاً عمل قوى خارجية عند تحريك شحنة بين أطراف التيار خارج نفسها؟ المصدر هو صفر

ولذلك، فمن المهم معرفة المعلمات لجميع العناصر والمواد المستخدمة. وليس فقط الكهربائية، ولكن الميكانيكية أيضا. ولديك تحت تصرفك بعض المواد المرجعية الملائمة التي تسمح لك بمقارنة خصائص المواد المختلفة واختيار التصميم والعمل بالضبط ما سيكون الأمثل في موقف معين.
في خطوط نقل الطاقة، حيث يكون الهدف هو توصيل الطاقة إلى المستهلك بالطريقة الأكثر إنتاجية، أي بكفاءة عالية، يتم أخذ اقتصاديات الخسائر وآليات الخطوط نفسها في الاعتبار. تعتمد الكفاءة الاقتصادية النهائية للخط على الميكانيكا - أي جهاز وترتيب الموصلات، والعوازل، والدعامات، ومحولات الرفع/الخفض، ووزن وقوة جميع الهياكل، بما في ذلك الأسلاك الممتدة لمسافات طويلة، وكذلك المواد المختارة لكل عنصر إنشائي وأعماله وتكاليف تشغيله. بالإضافة إلى ذلك، في خطوط نقل الكهرباء، هناك متطلبات أعلى لضمان سلامة الخطوط نفسها وكل شيء حولها حيث تمر. وهذا يضيف تكاليف توفير الأسلاك الكهربائية وهامش أمان إضافي لجميع الهياكل.

لأغراض المقارنة، عادة ما يتم تقليل البيانات إلى نموذج واحد قابل للمقارنة. في كثير من الأحيان يتم إضافة صفة "محددة" إلى هذه الخصائص، ويتم النظر في القيم نفسها على أساس معايير معينة موحدة بواسطة المعلمات المادية. على سبيل المثال، المقاومة الكهربائية هي المقاومة (أوم) لموصل مصنوع من بعض المعادن (النحاس والألومنيوم والصلب والتنغستن والذهب) التي لها وحدة طول ووحدة مقطع عرضي في نظام وحدات القياس المستخدمة (عادةً SI ). بالإضافة إلى ذلك، يتم تحديد درجة الحرارة، لأنه عند تسخينها، يمكن أن تتصرف مقاومة الموصلات بشكل مختلف. يتم أخذ متوسط ​​ظروف التشغيل العادية كأساس - عند 20 درجة مئوية. وحيثما تكون الخصائص مهمة عند تغيير المعلمات البيئية (درجة الحرارة والضغط)، يتم تقديم المعاملات وتجميع جداول إضافية ورسوم بيانية للتبعية.

أنواع المقاومة

منذ حدوث المقاومة:

• نشط - أو أومي، مقاوم - الناتج عن إنفاق الكهرباء على تسخين الموصل (المعدن) عندما يمر تيار كهربائي عبره، و
• تفاعلية - سعوية أو تحريضية - والتي تحدث من الخسائر الحتمية نتيجة حدوث أي تغيرات في التيار المار بالموصل في مجالات كهربائية، فإن مقاومة الموصل تأتي على نوعين:

1. مقاومة كهربائية محددة للتيار المباشر (ذات طبيعة مقاومة) و
2. مقاومة كهربائية محددة للتيار المتردد (ذات طبيعة تفاعلية).

المقاومة من النوع 2 هنا هي قيمة معقدة؛ فهي تتكون من مكونين TC - نشط ومتفاعل، حيث أن المقاومة المقاومة موجودة دائمًا عند مرور التيار، بغض النظر عن طبيعته، والمقاومة التفاعلية تحدث فقط مع أي تغيير في التيار في الدوائر. في دوائر التيار المستمر، تحدث المفاعلة فقط أثناء العمليات العابرة المرتبطة بتشغيل التيار (تغيير التيار من 0 إلى الاسمي) أو إيقاف التشغيل (الفرق من الاسمي إلى 0). وعادة ما يتم أخذها في الاعتبار فقط عند تصميم الحماية من التحميل الزائد.

في دوائر التيار المتناوب، تكون الظواهر المرتبطة بالمفاعلة أكثر تنوعًا. إنها لا تعتمد فقط على المرور الفعلي للتيار عبر مقطع عرضي معين، ولكن أيضًا على شكل الموصل، والاعتماد ليس خطيًا.

الحقيقة هي أن التيار المتردد يولد مجالًا كهربائيًا حول الموصل الذي يتدفق من خلاله وفي الموصل نفسه. ومن هذا المجال تنشأ التيارات الدوامية التي تعطي تأثير "دفع" الحركة الرئيسية الفعلية للشحنات من أعماق المقطع العرضي الكامل للموصل إلى سطحه، وهو ما يسمى "تأثير الجلد" (من الجلد - الجلد). اتضح أن التيارات الدوامة يبدو أنها "تسرق" مقطعها العرضي من الموصل. يتدفق التيار في طبقة معينة قريبة من السطح، ويظل سمك الموصل المتبقي غير مستخدم، ولا يقلل من مقاومته، وببساطة ليس هناك أي معنى لزيادة سمك الموصلات. خاصة في الترددات العالية. لذلك، بالنسبة للتيار المتردد، يتم قياس المقاومة في أقسام الموصلات حيث يمكن اعتبار قسمها بأكمله قريبًا من السطح. يسمى هذا السلك رقيقًا؛ وسمكه يساوي ضعف عمق هذه الطبقة السطحية، حيث تحل التيارات الدوامية محل التيار الرئيسي المفيد المتدفق في الموصل.

وبطبيعة الحال، فإن تقليل سمك الأسلاك المستديرة لا يستنفد التوصيل الفعال للتيار المتردد. يمكن تخفيف الموصل ، ولكن في نفس الوقت جعله مسطحًا على شكل شريط ، فسيكون المقطع العرضي أعلى من المقطع العرضي للسلك الدائري ، وبالتالي ستكون المقاومة أقل. بالإضافة إلى ذلك، مجرد زيادة مساحة السطح سيكون له تأثير على زيادة المقطع العرضي الفعال. ويمكن تحقيق نفس الشيء باستخدام الأسلاك المجدولة بدلاً من الأسلاك أحادية النواة؛ علاوة على ذلك، فإن الأسلاك المجدولة أكثر مرونة من الأسلاك أحادية النواة، والتي غالبًا ما تكون ذات قيمة. من ناحية أخرى، مع الأخذ في الاعتبار تأثير الجلد في الأسلاك، فمن الممكن جعل الأسلاك مركبة عن طريق صنع القلب من معدن يتمتع بخصائص قوة جيدة، على سبيل المثال الفولاذ، ولكن بخصائص كهربائية منخفضة. في هذه الحالة، يتم عمل جديلة من الألومنيوم فوق الفولاذ، الذي يتمتع بمقاومة أقل.

بالإضافة إلى تأثير الجلد، يتأثر تدفق التيار المتردد في الموصلات بإثارة التيارات الدوامة في الموصلات المحيطة. تسمى هذه التيارات بالتيارات الحثية، ويتم تحفيزها في المعادن التي لا تلعب دور الأسلاك (العناصر الهيكلية الحاملة)، وفي أسلاك المجمع الموصل بأكمله - حيث تلعب دور أسلاك المراحل الأخرى المحايدة التأريض.

تحدث كل هذه الظواهر في جميع الهياكل الكهربائية، مما يزيد من أهمية وجود مرجع شامل لمجموعة واسعة من المواد.

يتم قياس مقاومة الموصلات بأدوات حساسة ودقيقة للغاية، حيث يتم اختيار المعادن ذات المقاومة الأقل للأسلاك - بترتيب أوم * 10 -6 لكل متر من الطول والمربع. مم. أقسام. لقياس مقاومة العزل، تحتاج إلى أدوات، على العكس من ذلك، لها نطاقات من قيم المقاومة الكبيرة جدًا - عادةً ميغا أوم. ومن الواضح أن الموصلات يجب أن تتصرف بشكل جيد، ويجب أن تعزل العوازل بشكل جيد.

طاولة

جدول مقاومة الموصلات (المعادن والسبائك)
مادة موصلة	تكوين (للسبائك)	المقاومة النوعية ρ مΩ × مم 2/م
	النحاس والزنك والقصدير والنيكل والرصاص والمنغنيز والحديد، الخ.
الألومنيوم
التنغستن
الموليبدينوم
	النحاس والقصدير والألومنيوم والسيليكون والبريليوم والرصاص وغيرها (باستثناء الزنك)
	الحديد والكربون
	النحاس والنيكل والزنك
مانجانين	النحاس والنيكل والمنغنيز
كونستانتان	النحاس والنيكل والألومنيوم
	النيكل والكروم والحديد والمنغنيز
	الحديد والكروم والألومنيوم والسيليكون والمنغنيز

الحديد كموصل في الهندسة الكهربائية

الحديد هو المعدن الأكثر شيوعًا في الطبيعة والتكنولوجيا (بعد الهيدروجين، وهو معدن أيضًا). إنه الأرخص وله خصائص قوة ممتازة، لذلك يتم استخدامه في كل مكان كأساس لقوة الهياكل المختلفة.

في الهندسة الكهربائية، يتم استخدام الحديد كموصل على شكل أسلاك فولاذية مرنة حيث تكون هناك حاجة إلى القوة البدنية والمرونة، ويمكن تحقيق المقاومة المطلوبة من خلال المقطع العرضي المناسب.

بوجود جدول مقاومات المعادن والسبائك المختلفة، يمكنك حساب المقاطع العرضية للأسلاك المصنوعة من موصلات مختلفة.

على سبيل المثال، دعونا نحاول العثور على المقطع العرضي المكافئ كهربائيًا للموصلات المصنوعة من مواد مختلفة: النحاس والتنغستن والنيكل وأسلاك الحديد. لنأخذ سلك الألمنيوم ذو المقطع العرضي 2.5 مم كسلك أولي.

نحتاج إلى أن تكون مقاومة السلك المصنوع من كل هذه المعادن على طول 1 متر مساوية لمقاومة السلك الأصلي. ستكون مقاومة الألومنيوم لكل طول 1 متر وقسم 2.5 مم مساوية

أين ر- مقاومة، ρ - مقاومة المعدن من الطاولة، س- مساحة المقطع العرضي، ل- طول.

بالتعويض بالقيم الأصلية، نحصل على مقاومة قطعة من سلك الألومنيوم طولها متر بالأوم.

بعد ذلك، دعونا نحل صيغة S

سنستبدل القيم من الجدول ونحصل على مساحات المقطع العرضي للمعادن المختلفة.

نظرًا لأن المقاومة في الجدول يتم قياسها على سلك بطول 1 متر، بالميكرو أوم لكل قسم 1 مم 2، فقد حصلنا عليها بالميكرو أوم. للحصول عليه بالأوم، تحتاج إلى ضرب القيمة بـ 10 -6. لكننا لا نحتاج بالضرورة إلى الحصول على عدد أوم بـ 6 أصفار بعد العلامة العشرية، لأننا لا نزال نجد النتيجة النهائية بوحدة mm2.

كما ترون، مقاومة الحديد عالية جدًا، والسلك سميك.

ولكن هناك مواد تكون أكبر منها، على سبيل المثال، النيكل أو كونستانتان.