Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Удельное сопротивление



Если изготовить два геометрически идентичных стержня из разных материалов (например, из меди и стекла) и приложить к ним равное напряжение, ток, проте­кающий по ним, не будет одинаковым. Для каждого материала есть характерис­тика, описывающая его способность пропускать электрический ток. Она называ­ется удельным сопротивлением. При этом говорят, что материал обладает электри­ческим сопротивлением, которое можно определить по закону Ома:

V
R = ---
(3 51)

I

Для чисто резистивных элементов (не обладающих ни емкостью, ни индуктивно­стью) напряжение и ток совпадают по фазе.

Любые материалы (кроме сверхпроводников, не рассматриваемых в данной кни­ге), имеют удельное сопротивление, и поэтому называются резисторами. В системе СИ единицей измерения сопротивления является Ом: 1 Ом = 1 Вольту/1 Ампер. Ча­сто применяются производные от этой единицы:

1 миллиом (мОм):........ 10 3 Ом

1 килоом (кОм):............ 103 Ом

1 мегаом (МОм):........... 106 Ом

1 гигаом (ГОм) : ............... 109Ом

1 тераом (ТОм):................ 1012Ом

Если сравнить электрический ток с потоком воды, давление в трубопроводе (Па) будет соответствовать напряжению на резисторе (В), расход воды (л/с) -электрическому току (Кл/с), а сопротивление потоку воды в трубе — электри­ческому сопротивлению (Ом). Очевидно, что сопротивление потоку воды тем ниже, чем короче, шире и свободней трубопровод. Если в трубу установить, на­пример, фильтр, сопротивление потоку воды существенно увеличится. Подоб­но этому из-за осаждения холестерина на внутренних частях сосудов ухудшает­ся коронарный кровоток, в результате чего артериальное давление становится недостаточным для обеспечения нормального функционирования сердца, что может привести к сердечному приступу. Поведение электрических цепей под­чиняется законам Кирхгофа, названным в честь немецкого физика Густава Ро­берта Кирхгофа (1824-1887). Первоначально эти законы были выведены для во­допроводных сетей. Из вышеприведенных аналогий, очевидно, что они оста­лись, практически, неизменными и для электрических цепей.

Сопротивление является характеристикой любого устройства. Его величина определяется как самим материалом, так и геометрией резистора. Материал, как правило, характеризуется величиной удельного сопротивления р:


J.J. Сопротивление

 

 

где у — плотность тока: j=i/a (a — площадь поперечного сечения материала). В системе СИ единицей измерения удельного сопротивления является ОмхМетр. В Приложении приведены удельные сопротивления некоторых материалов. Доста­точно часто используется величина, обратная удельному сопротивлению, назы­ваемая удельной проводимостью или электропроводностью: σ =1/ ρ, которая изме­ряется в сименсах (См).

Удельное сопротивление материала можно выразить через среднее время меж­ду столкновениями электронов с атомами вещества τ, заряд электрона е, его мас­су т и число электронов проводимости в единичном объеме п:

т

Р-—Т~. (3.53)

пе х

Для нахождения сопротивления проводника можно воспользоваться следующей формулой:

/
R = ρ—, (3.54)

а

где а — площадь поперечного сечения проводника, а / — его длина.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.