Tovuti hii haikuweza kufanya bila makala kuhusu upinzani. Naam, hakuna njia! Kuna dhana ya msingi zaidi katika umeme, ambayo pia ni mali ya kimwili. Labda tayari unawajua marafiki hawa:
Upinzani ni uwezo wa nyenzo kuingilia kati mtiririko wa elektroni. Nyenzo inaonekana kupinga, kuzuia mtiririko huu, kama matanga ya frigate dhidi ya upepo mkali!
Katika ulimwengu, karibu kila kitu kina uwezo wa kupinga: hewa inakabiliwa na mtiririko wa elektroni, maji pia hupinga mtiririko wa elektroni, lakini bado hupita. Waya za shaba pia hupinga mtiririko wa elektroni, lakini kwa uvivu. Kwa hivyo wanashughulikia aina hii ya mtiririko vizuri sana.
Superconductors tu hawana upinzani, lakini hiyo ni hadithi nyingine, kwa kuwa hawana upinzani, hatupendezwi nao leo.
Kwa njia, mtiririko wa elektroni ni umeme. Ufafanuzi rasmi ni zaidi ya pedantic, kwa hiyo utafute mwenyewe katika kitabu sawa cha kavu.
Na ndio, elektroni huingiliana. Nguvu ya mwingiliano huo hupimwa katika Volts na inaitwa voltage. Je, unaweza kuniambia ni nini kinasikika kuwa cha ajabu? Hakuna cha ajabu. Elektroni huchujwa na kusonga elektroni zingine kwa nguvu. Rustic kidogo, lakini kanuni ya msingi ni wazi.
Inabaki kutaja nguvu. Nguvu ni wakati sasa, voltage na upinzani hukusanyika kwenye meza moja na kuanza kufanya kazi. Kisha nguvu inaonekana - nishati ambayo elektroni hupoteza wakati wa kupitia upinzani. Japo kuwa:
I = U/R P = U * I
Kwa mfano, una balbu ya 60W yenye waya. Unaichomeka kwenye tundu la 220V. Nini kinafuata? Balbu ya mwanga hutoa upinzani fulani kwa mtiririko wa elektroni na uwezo wa 220V. Ikiwa kuna upinzani mdogo sana, boom, huwaka. Ikiwa ni kubwa sana, filament itawaka sana, ikiwa kabisa. Lakini ikiwa ni "sawa tu," basi balbu itatumia 60W na kugeuza nishati hii kuwa mwanga na joto.
Kuna joto athari na inaitwa "hasara" ya nishati, kwani badala ya kuangaza zaidi, balbu ya mwanga hutumia nishati inapokanzwa. Tumia taa za kuokoa nishati! Kwa njia, waya pia ina upinzani na ikiwa mtiririko wa elektroni ni kubwa sana, itakuwa joto hadi joto linaloonekana. Hapa unaweza kupendekeza kusoma maelezo kuhusu kwa nini mistari ya high-voltage hutumiwa
Nina hakika unaelewa zaidi kuhusu upinzani sasa. Wakati huo huo, hatukuanguka katika maelezo kama vile upinzani wa nyenzo na fomula kama
wapi ρ - resistivity vitu vya kondakta, Ohm m, l- urefu wa kondakta, m, a S- eneo la sehemu, m².
Uhuishaji machache ili kukamilisha picha
Na ni wazi jinsi mtiririko wa elektroni unatofautiana kulingana na joto la kondakta na unene wake
 |
 |
 |
Dhana ya upinzani wa umeme na conductivity
Mwili wowote ambao mkondo wa umeme unapita unaonyesha upinzani fulani kwake. Mali ya nyenzo za kondakta ili kuzuia sasa ya umeme kutoka kwa njia hiyo inaitwa upinzani wa umeme.
Nadharia ya kielektroniki Hii inaelezea kiini cha upinzani wa umeme wa waendeshaji wa chuma. Elektroni za bure, wakati wa kusonga pamoja na kondakta, hukutana na atomi na elektroni zingine kwenye njia yao mara nyingi na, kuingiliana nao, bila shaka hupoteza sehemu ya nishati yao. Elektroni hupata aina ya upinzani kwa harakati zao. Kondakta mbalimbali za chuma kuwa na tofauti muundo wa atomiki, kuwa na upinzani tofauti kwa sasa ya umeme.
Kitu kimoja kinaelezea upinzani wa waendeshaji wa kioevu na gesi kwa kifungu cha sasa cha umeme. Hata hivyo, hatupaswi kusahau kwamba katika vitu hivi sio elektroni, lakini chembe za kushtakiwa za molekuli ambazo hukutana na upinzani wakati wa harakati zao.
Upinzani unaonyeshwa na herufi za Kilatini R au r.
Kitengo cha upinzani wa umeme ni ohm.
Ohm ni upinzani wa safu ya zebaki yenye urefu wa cm 106.3 na sehemu ya msalaba ya 1 mm2 kwa joto la 0 ° C.
Ikiwa, kwa mfano, upinzani wa umeme wa conductor ni 4 ohms, basi imeandikwa kama hii: R = 4 ohms au r = 4 ohms.
Kwa kupima upinzani ukubwa mkubwa Kitengo kilichopitishwa kinaitwa megom.
Megohm moja ni sawa na ohm milioni moja.
Upinzani mkubwa wa kondakta, mbaya zaidi hufanya sasa umeme, na, kinyume chake, chini upinzani mdogo kondakta, ni rahisi zaidi kwa mkondo wa umeme kupita kwa kondakta huyo.
Kwa hiyo, kwa sifa ya conductor (kutoka kwa mtazamo wa kifungu cha sasa cha umeme kwa njia hiyo), mtu anaweza kuzingatia sio tu upinzani wake, lakini pia kurudi kwa upinzani na kuitwa conductivity.
Conductivity ya umeme ni uwezo wa nyenzo kupitisha mkondo wa umeme kupitia yenyewe.
Kwa kuwa conductivity ni ya usawa wa upinzani, inaonyeshwa kama 1/R, conductivity iliyoashiria Barua ya Kilatini g.
Ushawishi wa nyenzo za kondakta, vipimo vyake na joto la kawaida juu ya thamani ya upinzani wa umeme
Upinzani wa waendeshaji mbalimbali hutegemea nyenzo ambazo zinafanywa. Ili kuashiria upinzani wa umeme nyenzo mbalimbali ilianzisha dhana ya kinachojulikana resistivity.
Upinzani inaitwa upinzani wa kondakta na urefu wa m 1 na eneo sehemu ya msalaba 1 mm2. Upinzani unaonyeshwa na herufi p ya alfabeti ya Kigiriki. Kila nyenzo ambayo conductor hufanywa ina resistivity yake mwenyewe.
Kwa mfano, resistivity ya shaba ni 0.017, yaani kondakta wa shaba 1 m urefu na 1 mm2 sehemu ya msalaba ina upinzani wa 0.017 ohms. Resistivity ya alumini ni 0.03, resistivity ya chuma ni 0.12, resistivity ya constantan ni 0.48, resistivity ya nichrome ni 1-1.1.
Upinzani wa kondakta ni sawia moja kwa moja na urefu wake, i.e. muda mrefu wa kondakta, ndivyo upinzani wake wa umeme unavyoongezeka.
Upinzani wa kondakta ni kinyume chake kwa eneo lake la sehemu ya msalaba, yaani, mzito wa kondakta, chini ya upinzani wake, na, kinyume chake, kondakta nyembamba, zaidi ya upinzani wake.
Ili kuelewa vizuri uhusiano huu, fikiria jozi mbili za vyombo vya mawasiliano, na jozi moja ya vyombo vina bomba nyembamba ya kuunganisha, na nyingine ina nene. Ni wazi kwamba wakati moja ya vyombo (kila jozi) imejaa maji, uhamisho wake kwa chombo kingine kwa njia ya bomba nene itatokea kwa kasi zaidi kuliko kupitia bomba nyembamba, yaani, tube nene itakuwa na upinzani mdogo kwa mtiririko. ya maji. Kwa njia hiyo hiyo, ni rahisi zaidi kwa umeme wa sasa kupitia kondakta nene kuliko kupitia nyembamba, yaani, kwanza hutoa upinzani mdogo kuliko wa pili.
Upinzani wa umeme ya kondakta ni sawa na upinzani wa nyenzo ambayo kondakta hufanywa, kuzidishwa na urefu wa kondakta na kugawanywa na eneo la eneo la sehemu ya msalaba ya kondakta.:
R = р l/S,
Wapi - R ni upinzani wa kondakta, ohm, l ni urefu wa kondakta katika m, S ni eneo la sehemu ya msalaba ya kondakta, mm 2.
Sehemu ya sehemu ya kondakta wa pande zote imehesabiwa kwa formula:
S = π d 2 / 4
wapi π - mara kwa mara, sawa na 3.14; d ni kipenyo cha kondakta.
Na hivi ndivyo urefu wa kondakta umeamua:
l = S R / p,
Fomu hii inafanya uwezekano wa kuamua urefu wa kondakta, sehemu yake ya msalaba na kupinga, ikiwa kiasi kingine kilichojumuishwa katika formula kinajulikana.
Ikiwa inahitajika kuamua eneo la sehemu ya kondakta, basi formula inachukua fomu ifuatayo:
S = р l / R
Kubadilisha fomula sawa na kutatua usawa kwa heshima na p, tunapata upinzani wa kondakta:
R = R S / l
Fomu ya mwisho lazima itumike katika kesi ambapo upinzani na vipimo vya kondakta vinajulikana, lakini nyenzo zake hazijulikani na, zaidi ya hayo, ni vigumu kuamua na. mwonekano. Ili kufanya hivyo, unahitaji kuamua resistivity ya conductor na, kwa kutumia meza, kupata nyenzo ambayo ina resistivity vile.
Sababu nyingine inayoathiri upinzani wa waendeshaji ni joto.
Imeanzishwa kuwa kwa joto la kuongezeka upinzani wa waendeshaji wa chuma huongezeka, na kwa kupungua kwa joto hupungua. Ongezeko hili au kupungua kwa upinzani kwa kondakta safi wa chuma ni karibu sawa na wastani wa 0.4% kwa 1°C. Upinzani wa waendeshaji wa kioevu na kaboni hupungua kwa joto la kuongezeka.
Nadharia ya elektroniki ya muundo wa suala hutoa maelezo yafuatayo kwa ongezeko la upinzani wa waendeshaji wa chuma na joto la kuongezeka. Inapokanzwa, kondakta hupokea nishati ya joto, ambayo hupitishwa kwa atomi zote za dutu hii, kwa sababu ambayo nguvu ya harakati zao huongezeka. Kuongezeka kwa harakati ya atomi hujenga upinzani mkubwa kwa harakati ya mwelekeo wa elektroni za bure, ndiyo sababu upinzani wa conductor huongezeka. Kwa kupungua kwa joto, Hali bora kwa harakati ya mwelekeo wa elektroni, na upinzani wa conductor hupungua. Hii inaeleza jambo la kuvutia - superconductivity ya metali.
Superconductivity, yaani, kupungua kwa upinzani wa metali hadi sifuri, hutokea kwa joto kubwa hasi - 273 ° C, inayoitwa. sifuri kabisa. Kwa joto sifuri kabisa atomi za chuma zinaonekana kuganda mahali pake, bila kuingilia kati harakati za elektroni.
Sheria ya Ohm ni sheria ya msingi ya nyaya za umeme. Wakati huo huo, inatuwezesha kuelezea matukio mengi ya asili. Kwa mfano, unaweza kuelewa kwa nini umeme "haupigi" ndege ambao wameketi kwenye waya. Kwa fizikia, sheria ya Ohm ni muhimu sana. Bila ujuzi wake, haitawezekana kuunda nyaya za umeme imara au hakutakuwa na umeme kabisa.
Utegemezi I = I(U) na maana yake
Historia ya ugunduzi wa upinzani wa vifaa ni moja kwa moja kuhusiana na tabia ya sasa ya voltage. Ni nini? Hebu tuchukue mzunguko na sasa ya umeme ya mara kwa mara na fikiria yoyote ya vipengele vyake: taa, tube ya gesi, conductor chuma, flask electrolyte, nk.
Kwa kubadilisha voltage U (mara nyingi huashiria V) inayotolewa kwa kipengele kinachohusika, tutafuatilia mabadiliko katika nguvu ya sasa (I) inayopita ndani yake. Matokeo yake, tunapata utegemezi wa fomu I = I (U), ambayo inaitwa "tabia ya volt-ampere ya kipengele" na ni kiashiria cha moja kwa moja cha mali zake za umeme.
Tabia ya sasa ya voltage inaweza kuonekana tofauti vipengele mbalimbali. Fomu yake rahisi hupatikana kwa kuchunguza conductor chuma, ambayo ni nini Georg Ohm (1789 - 1854) alifanya.
Tabia ya sasa ya voltage ni utegemezi wa mstari. Kwa hiyo, grafu yake ni mstari wa moja kwa moja.
Sheria katika fomu rahisi
Masomo ya Ohm juu ya sifa za sasa za voltage ya makondakta ilionyesha kuwa nguvu ya sasa ndani ya kondakta wa chuma ni sawia na tofauti inayoweza kutokea katika ncha zake (I ~ U) na inalingana na mgawo fulani, ambayo ni, I ~ 1/R. Mgawo huu ulijulikana kama "upinzani wa kondakta", na kitengo cha kipimo cha upinzani wa umeme ni Ohm au V/A.
Jambo lingine la kuzingatia ni hili. Sheria ya Ohm mara nyingi hutumiwa kuhesabu upinzani katika nyaya.
Taarifa ya sheria
Sheria ya Ohm inasema kwamba nguvu ya sasa (I) ya sehemu moja ya mzunguko ni sawia na voltage katika sehemu hii na inversely sawia na upinzani wake.
Ikumbukwe kwamba katika fomu hii sheria inabakia kweli tu kwa sehemu ya homogeneous ya mlolongo. Homogeneous ni sehemu hiyo ya mzunguko wa umeme ambayo haina chanzo cha sasa. Jinsi ya kutumia sheria ya Ohm katika mzunguko wa inhomogeneous itajadiliwa hapa chini.
Baadaye, ilianzishwa kwa majaribio kuwa sheria inabakia halali kwa ufumbuzi wa electrolyte katika mzunguko wa umeme.
Maana ya kimwili ya upinzani
Upinzani ni mali ya vifaa, vitu au vyombo vya habari ili kuzuia kifungu cha sasa cha umeme. Kwa kiasi, upinzani wa 1 ohm inamaanisha kuwa kondakta aliye na voltage ya 1 V kwenye ncha zake ana uwezo wa kupitisha sasa ya umeme ya 1 A.
Upinzani wa umeme
Mbinu ya majaribio Ilibainika kuwa upinzani wa sasa wa umeme wa kondakta hutegemea vipimo vyake: urefu, upana, urefu. Na pia juu ya sura yake (tufe, silinda) na nyenzo ambayo hufanywa. Kwa hivyo, formula ya resistivity, kwa mfano, ya conductor homogeneous cylindrical itakuwa: R = p * l / S.
Ikiwa katika formula hii tunaweka s = 1 m 2 na l = 1 m, basi R itakuwa nambari sawa na p. Kutoka hapa kitengo cha kipimo kwa mgawo wa resistivity conductor katika SI ni mahesabu - hii ni Ohm * m.
Katika fomula ya kupinga, p ni mgawo wa upinzani ulioamuliwa na kemikali mali nyenzo ambayo conductor hufanywa.
Kuzingatia aina tofauti ya sheria ya Ohm, ni muhimu kuzingatia dhana kadhaa zaidi.
Kama inavyojulikana, mkondo wa umeme ni harakati iliyoamriwa madhubuti ya chembe zozote zinazochajiwa. Kwa mfano, katika metali flygbolag za sasa ni elektroni, na katika kufanya gesi ni ions.
Hebu tuchukue kesi isiyo na maana wakati flygbolag zote za sasa ni homogeneous - conductor chuma. Wacha tuchague kiakili kiasi kisicho na kikomo katika kondakta huyu na tuonyeshe kwa u wastani (drift, amri) kasi ya elektroni katika kiasi hiki. Ifuatayo, hebu n ionyeshe mkusanyiko wa flygbolag za sasa kwa kiasi cha kitengo.
Sasa wacha tutumie bila mwisho eneo ndogo dS inaendana na vekta u na huunda silinda isiyo na kikomo kando ya kasi yenye urefu wa u*dt, ambapo dt inaashiria wakati ambapo vibeba kasi vyote vya sasa vilivyomo katika sauti inayozingatiwa vitapitia eneo la dS.
Katika kesi hii, elektroni zitahamisha malipo kupitia eneo sawa na q = n*e*u*dS*dt, ambapo e ni malipo ya elektroni. Kwa hivyo, wiani wa sasa wa umeme ni vector j = n * e * u, inayoashiria kiasi cha malipo yaliyohamishwa kwa muda wa kitengo kupitia eneo la kitengo.
Moja ya faida ufafanuzi tofauti Sheria ya Ohm ni kwamba unaweza kufanya mara nyingi bila kuhesabu upinzani.
Chaji ya umeme. Nguvu ya uwanja wa umeme
Nguvu ya shamba, pamoja na malipo ya umeme, ni parameter ya msingi katika nadharia ya umeme. Kwa kuongezea, wazo la idadi yao linaweza kupatikana kutoka majaribio rahisi inapatikana kwa watoto wa shule.
Kwa unyenyekevu wa hoja, tutazingatia uwanja wa umeme. Hii ni uwanja wa umeme ambao haubadilika kwa wakati. Shamba kama hiyo inaweza kuundwa kwa malipo ya umeme ya stationary.
Gharama ya jaribio pia ni muhimu kwa madhumuni yetu. Tutatumia mwili uliochajiwa jinsi ulivyo - mdogo sana hivi kwamba hauwezi kusababisha usumbufu wowote (ugawaji upya wa malipo) katika vitu vinavyozunguka.
Wacha tuzingatie kwa upande malipo mawili ya majaribio yaliyochukuliwa, yaliyowekwa kwa mpangilio katika sehemu moja kwenye nafasi chini ya ushawishi uwanja wa umeme. Inabadilika kuwa mashtaka yatakuwa chini ya ushawishi wa mara kwa mara kwa upande wake kwa muda. Acha F 1 na F 2 ziwe vikosi vinavyoshughulikia mashtaka.
Kama matokeo ya ujanibishaji wa data ya majaribio, iligundulika kuwa nguvu F 1 na F 2 zinaelekezwa ama kwa moja au katika. pande tofauti, na uwiano wao F 1 /F 2 ni huru kwa uhakika katika nafasi ambapo malipo ya mtihani yaliwekwa kwa kutafautisha. Kwa hivyo, uwiano F 1 / F 2 ni tabia pekee ya malipo yenyewe, na haitegemei kwa njia yoyote kwenye uwanja.
Ufunguzi ukweli huu ilifanya iwezekane kuashiria uwekaji umeme wa miili na baadaye iliitwa malipo ya umeme. Kwa hivyo, kwa ufafanuzi, inageuka q 1 / q 2 = F 1 / F 2, ambapo q 1 na q 2 ni ukubwa wa mashtaka yaliyowekwa kwenye hatua moja ya shamba, na F 1 na F 2 ni nguvu zinazofanya kazi. kwa malipo kutoka shambani.
Kutokana na mazingatio sawa, malipo ya chembe mbalimbali zilianzishwa kwa majaribio. Kwa kuweka moja ya gharama za majaribio katika uwiano sawa na moja, unaweza kuhesabu ukubwa wa malipo mengine kwa kupima uwiano F 1 / F 2 .
Sehemu yoyote ya umeme inaweza kuwa na sifa kwa njia ya malipo inayojulikana. Kwa hivyo, nguvu inayofanya kazi ya malipo ya mtihani wa kitengo wakati wa kupumzika inaitwa mvutano uwanja wa umeme na inaonyeshwa na E. Kutoka kwa ufafanuzi wa malipo tunapata kwamba vector ya kiwango ina mtazamo unaofuata: E = F/q.
Uhusiano kati ya vectors j na E. Aina nyingine ya sheria ya Ohm
Pia kumbuka kuwa ufafanuzi wa resistivity ya silinda unaweza kuwa wa jumla kwa waya zinazojumuisha nyenzo sawa. Katika kesi hiyo, eneo la sehemu ya msalaba kutoka kwa formula ya kupinga itakuwa sawa na sehemu ya msalaba wa waya, na l - urefu wake.
- kiasi cha umeme ambacho kina sifa ya mali ya nyenzo ili kuzuia mtiririko wa sasa wa umeme. Kulingana na aina ya nyenzo, upinzani unaweza kuwa na sifuri - kuwa ndogo (maili / micro ohms - conductors, metali), au kuwa kubwa sana (giga ohms - insulation, dielectrics). Reciprocal ya upinzani umeme ni.
Kitengo upinzani wa umeme - Ohm. Inateuliwa na barua R. Utegemezi wa upinzani kwa sasa katika mzunguko uliofungwa umeamua.
Ohmmeter- kifaa cha kipimo cha moja kwa moja upinzani wa mzunguko. Kulingana na aina mbalimbali za thamani iliyopimwa, imegawanywa katika gigaohmmeters (kwa upinzani mkubwa - wakati wa kupima insulation), na micro/miliohmmeters (kwa upinzani mdogo - wakati wa kupima upinzani wa muda mfupi wa mawasiliano, windings motor, nk).
Kuna aina mbalimbali za ohmmeters kwa kubuni kutoka kwa wazalishaji tofauti, kutoka kwa electromechanical hadi microelectronic. Ni muhimu kuzingatia kwamba ohmmeter ya classic hupima sehemu ya kazi ya upinzani (kinachojulikana ohms).
Upinzani wowote (chuma au semiconductor) katika mzunguko mkondo wa kubadilisha ina kipengele amilifu na tendaji. Jumla ya upinzani hai na tendaji ni Impedans ya mzunguko wa AC na huhesabiwa na formula:
ambapo, Z ni upinzani wa jumla wa mzunguko wa sasa wa kubadilisha;
R ni upinzani wa kazi wa mzunguko wa sasa wa kubadilisha;
Xc ni mwitikio wa capacitive wa mzunguko wa sasa wa kubadilisha; 
(C - uwezo, w - kasi ya angular mkondo wa kubadilisha)
Xl ni mwitikio wa kufata neno wa mzunguko wa sasa unaopishana; 
(L ni inductance, w ni kasi ya angular ya sasa mbadala).
Upinzani hai- hii ni sehemu ya upinzani wa jumla wa mzunguko wa umeme, nishati ambayo inabadilishwa kabisa kuwa aina nyingine za nishati (mitambo, kemikali, mafuta). Mali tofauti sehemu inayotumika ni matumizi kamili ya umeme wote (nishati hairudishwi kwenye mtandao), na mwitikio unarudisha sehemu ya nishati kwenye mtandao ( mali hasi sehemu tendaji).
Maana ya kimwili ya upinzani hai
Kila mazingira ambapo malipo ya umeme hupita hujenga vikwazo katika njia yao (inaaminika kuwa hizi ni nodes za kioo cha kioo), ambazo zinaonekana kugonga na kupoteza nguvu zao, ambazo hutolewa kwa namna ya joto.
Kwa hivyo, anguko hutokea (hasara nishati ya umeme), sehemu ambayo inapotea kutokana na upinzani wa ndani wa kati ya kufanya.
Thamani ya nambari inayoonyesha uwezo wa nyenzo kuzuia kupita kwa malipo inaitwa upinzani. Inapimwa kwa Ohms (Ohm) na inalingana kinyume na upitishaji wa umeme.
Vipengele mbalimbali meza ya mara kwa mara Mendeleev wana upinzani tofauti wa umeme (p), kwa mfano, ndogo zaidi. Fedha (0.016 Ohm * mm2 / m), shaba (0.0175 Ohm * mm2 / m), dhahabu (0.023) na alumini (0.029) zina upinzani. Zinatumika katika tasnia kama nyenzo kuu ambayo uhandisi wote wa umeme na nishati hujengwa. Dielectrics, kinyume chake, zina thamani ya juu ya mshtuko. upinzani na hutumiwa kwa insulation.
Upinzani wa kati ya conductive inaweza kutofautiana kwa kiasi kikubwa kulingana na sehemu ya msalaba, joto, ukubwa na mzunguko wa sasa. Kwa kuongeza, mazingira tofauti yana flygbolag tofauti za malipo (elektroni za bure katika metali, ions katika electrolytes, "mashimo" katika semiconductors), ambayo ni sababu za kuamua upinzani.
Maana ya kimwili ya mwitikio
Katika coils na capacitors, wakati kutumika, nishati hujilimbikiza kwa namna ya mashamba magnetic na umeme, ambayo inachukua muda.
Mashamba ya sumaku katika kubadilisha mitandao ya sasa mabadiliko kufuatia mwelekeo wa mabadiliko ya harakati ya mashtaka, wakati kutoa upinzani wa ziada.
Kwa kuongeza, awamu imara na mabadiliko ya sasa hutokea, na hii inasababisha hasara za ziada za umeme.
Upinzani
Tunawezaje kujua upinzani wa nyenzo ikiwa hakuna mtiririko kupitia hiyo na hatuna ohmmeter? Kuna thamani maalum kwa hii - resistivity umeme wa nyenzo V
(hizi ni maadili ya jedwali ambayo yamedhamiriwa kwa nguvu kwa metali nyingi). Kutumia thamani hii na kiasi cha kimwili cha nyenzo, tunaweza kuhesabu upinzani kwa kutumia formula:
Wapi, uk— resistivity (vitengo ohm * m/mm2);
l-urefu wa kondakta (m);
S - sehemu ya msalaba (mm 2).
Baada ya kukusanya mzunguko wa umeme, inayojumuisha chanzo cha sasa, kupinga, ammeter, voltmeter, kubadili, inaweza kuonyeshwa hivyo nguvu ya sasa (I ) inapita kupitia kontena ni sawia moja kwa moja na voltage ( U ) mwisho wake: I-U . Uwiano wa voltage kwa sasa U/I - kuna kiasi mara kwa mara.
Kwa hiyo kuna wingi wa kimwili, sifa ya mali ya conductor (resistor) ambayo sasa ya umeme inapita. Kiasi hiki kinaitwa upinzani wa umeme kondakta, au upinzani tu. Upinzani unaonyeshwa na barua R .
(R) ni kiasi cha kimwili, sawa na uwiano voltage ( U ) kwenye miisho ya kondakta kwa nguvu ya sasa ( I ) ndani yake. R = U/I . Kitengo cha upinzani - Ohm (1 ohm).
Ohm moja- upinzani wa kondakta ambayo sasa ni 1A na voltage katika ncha zake za 1V: 1 Ohm = 1 V / 1 A.
Sababu ambayo kondakta ina upinzani ni kwamba harakati ya mwelekeo malipo ya umeme ndani yake kuzuia ions kimiani kioo kufanya harakati zisizo na uhakika. Ipasavyo, kasi ya mwendo wa mwelekeo wa malipo hupungua.
Upinzani wa umeme
R ) inalingana moja kwa moja na urefu wa kondakta ( l ), kinyume na uwiano wa eneo lake la sehemu-mtambuka ( S ) na inategemea nyenzo za kondakta. Utegemezi huu unaonyeshwa na formula: R = p*l/SR - hii ni wingi wa sifa ya nyenzo ambayo conductor hufanywa. Inaitwa resistivity ya kondakta, thamani yake ni sawa na upinzani wa kondakta wa urefu 1m na eneo la msalaba 1 m2.
Sehemu ya resistivity ya conductor ni: [p] = 1 0m 1 m 2 / 1 m. Mara nyingi eneo la sehemu ya msalaba hupimwa ndani mm 2, kwa hivyo, katika vitabu vya marejeleo maadili ya mpinzani wa kondakta hupewa kama ndani Ohm m hivyo katika Ohm mm2/m.
Kwa kubadilisha urefu wa kondakta, na kwa hiyo upinzani wake, unaweza kudhibiti sasa katika mzunguko. Kifaa ambacho hii inaweza kufanywa inaitwa rheostat.
