itthon

szeptikus tartály

A nikkel fajlagos elektromos ellenállása. Elektromos ellenállás és vezetőképesség

Népszerű vezetők (fémek és ötvözetek) ellenállása. Acél ellenállás

Vas, alumínium és egyéb vezetők ellenállása

Az elektromosság nagy távolságra történő átviteléhez ügyelni kell arra, hogy az elektromos vezetéket alkotó vezetők ellenállásának leküzdéséből adódó veszteségeket minimálisra csökkentsük. Ez persze nem jelenti azt, hogy az ilyen veszteségek, amelyek már kifejezetten az áramkörökben, fogyasztókészülékekben jelentkeznek, ne játszanak szerepet.

Ezért fontos ismerni az összes felhasznált elem és anyag paramétereit. És nem csak elektromos, hanem mechanikus is. És hogy az Ön rendelkezésére álljon néhány kényelmes referenciaanyag, amely lehetővé teszi a különböző anyagok jellemzőinek összehasonlítását, és pontosan kiválaszthatja, hogy egy adott helyzetben mi lesz az optimális a tervezés és az üzemeltetés szempontjából. , nagy hatásfokkal, hogy energiát vigyen a fogyasztóhoz, mind a veszteségek gazdaságosságát, mind maguknak a vezetékeknek a mechanikáját figyelembe veszik. A vonal végső gazdasági hatékonysága a mechanikától függ - vagyis a vezetékek, szigetelők, tartók, emelő-/leléptető transzformátorok elrendezésétől és elrendezésétől, az összes szerkezet súlyától és szilárdságától, beleértve a nagy távolságra feszített vezetékeket is, valamint az egyes szerkezeti elemekhez választott anyagokról, annak munka- és üzemeltetési költségeiről. Ezen túlmenően az elektromos áramot továbbító vezetékeknél magasabbak a követelmények maguknak a vezetékeknek és az áthaladó környezetnek a biztonságára. Ez növeli a költségeket mind az elektromos vezetékek biztosításához, mind pedig az összes szerkezet további biztonsági réséhez.

Összehasonlításképpen az adatokat általában egyetlen, összehasonlítható formára redukálják. Gyakran az ilyen jellemzőkhöz a „specifikus” jelzőt adják, és magukat az értékeket egyes szabványokon veszik figyelembe a fizikai paraméterek tekintetében. Például az elektromos ellenállás egy fémből (rézből, alumíniumból, acélból, volfrámból, aranyból) készült vezető ellenállása (ohm), amelynek a használt mértékegységrendszerben egységnyi hossza és egységnyi szakasza van (általában SI-ben). Ezenkívül a hőmérsékletet is megadják, mivel hevítéskor a vezetők ellenállása eltérően viselkedhet. A normál átlagos működési feltételeket veszik alapul - 20 Celsius fokon. És ahol a tulajdonságok fontosak a közeg paramétereinek (hőmérséklet, nyomás) megváltoztatásakor, ott együtthatókat vezetnek be, és további táblázatokat és grafikonokat állítanak össze a függőségekről.

Az ellenállás típusai

Mert az ellenállás:

aktív - vagy ohmos, rezisztív -, amely a vezető (fém) felmelegítésére fordított villamos energia költségéből adódik, amikor elektromos áram halad át rajta, és
reaktív - kapacitív vagy induktív -, amely az elkerülhetetlen veszteségekből ered, hogy bármilyen változást hozzon létre az elektromos terek vezetőjén áthaladó áramban, akkor a vezető ellenállása kétféle lehet:

Egyenárammal szembeni fajlagos elektromos ellenállás (ellenállás jellegű) és
Fajlagos elektromos ellenállás a váltakozó árammal szemben (reaktív jelleggel).

Itt a 2-es típusú ellenállás összetett érték, a TP két összetevőjéből áll - aktív és reaktív, mivel az ellenállási ellenállás mindig létezik, amikor az áram áthalad, függetlenül annak természetétől, és reaktív csak az áramkörökben lévő áram változása esetén. Az egyenáramú áramkörökben a reaktancia csak olyan tranziensek során lép fel, amelyek kapcsolódnak az áram bekapcsolásához (az áram 0-ról névlegesre változása) vagy kikapcsolásához (különbség a névlegestől a 0-ig). És ezeket általában csak a túlterhelés elleni védelem tervezésekor veszik figyelembe.

A váltakozó áramú áramkörökben a reaktanciákhoz kapcsolódó jelenségek sokkal változatosabbak. Nemcsak az áram egy adott szakaszon való tényleges áthaladásától függenek, hanem a vezető alakjától is, és a függés nem lineáris.

A helyzet az, hogy a váltakozó áram elektromos mezőt indukál mind a vezető körül, amelyen keresztül áramlik, és magában a vezetőben. És ebből a mezőből örvényáramok keletkeznek, amelyek azt a hatást keltik, hogy a töltések tényleges fő mozgását „kiszorítják” a vezető teljes szakaszának mélységétől a felületig, az úgynevezett „bőr-effektus” (bőrből). - bőr). Kiderült, hogy az örvényáramok, úgymond, „ellopják” a keresztmetszetét a vezetőtől. Az áram egy bizonyos rétegben folyik a felülethez közel, a vezető vastagság többi része kihasználatlanul marad, nem csökkenti az ellenállását, és egyszerűen nincs értelme a vezetékek vastagságát növelni. Főleg magas frekvenciákon. Ezért váltakozó áram esetén az ellenállásokat a vezetők olyan keresztmetszeteiben mérik, ahol a teljes keresztmetszete felszín közelinek tekinthető. Az ilyen vezetéket vékonynak nevezik, vastagsága ennek a felületi rétegnek a mélységének kétszerese, ahol az örvényáramok kiszorítják a vezetőben folyó hasznos főáramot.

Természetesen a váltakozó áram hatékony vezetése nem korlátozódik a kerek keresztmetszetű vezetékek vastagságának csökkentésére. A vezető vékonyítható, ugyanakkor szalag formájában lapossá tehető, ekkor a keresztmetszete nagyobb lesz, mint egy kerek huzalé, és kisebb az ellenállás. Ezenkívül a felület egyszerű növelése a hatásos keresztmetszet növelésével jár. Ugyanezt érhetjük el, ha egy szál helyett sodrott huzalt használunk, ráadásul a sodrott huzal rugalmassága felülmúlja az egyszeres szálat, ami gyakran szintén értékes. Másrészt, figyelembe véve a huzalokban lévő bőrhatást, lehetséges a huzalokat kompozittá tenni úgy, hogy a magot jó szilárdsági jellemzőkkel rendelkező fémből készítik, például acélból, de alacsony elektromos jellemzőkkel. Ugyanakkor az acél fölé alumínium fonat készül, amelynek kisebb az ellenállása.

A vezetőkben a váltakozó áram áramlását a skin-effektuson túl befolyásolja a környező vezetőkben lévő örvényáramok gerjesztése. Az ilyen áramokat felvevőáramoknak nevezik, és indukálódnak mind a fémekben, amelyek nem játszanak vezetékezési szerepet (a szerkezeti elemeket hordozó), mind a teljes vezetőkomplexum vezetékeiben - más fázisú, nulla, földelő vezetékek szerepét játsszák. .

Mindezek a jelenségek minden elektromossággal kapcsolatos tervezésben előfordulnak, ami tovább erősíti annak fontosságát, hogy az anyagok széles skálájára vonatkozóan összefoglaló referenciainformációkkal rendelkezzen.

A vezetékek ellenállását nagyon érzékeny és pontos műszerekkel mérik, mivel a fémeket a kábelezéshez választják ki, és ezeknek a legkisebb ellenállásuk van - hossz- és négyzetméterenként 10-6 ohm nagyságrendű. mm. szakaszok. A szigetelés ellenállásának méréséhez olyan eszközökre van szükség, amelyek nagyon nagy ellenállási értékekkel rendelkeznek - általában megaohmok. Nyilvánvaló, hogy a vezetőknek jól kell vezetniük, és a szigetelőknek jól kell szigetelniük.

asztal

A vas, mint vezető az elektrotechnikában

A vas a legelterjedtebb fém a természetben és a technológiában (a hidrogén után, amely szintén fém). Ez a legolcsóbb és kiváló szilárdsági jellemzőkkel is rendelkezik, ezért mindenhol használják a különféle szerkezetek szilárdságának alapjaként.

Az elektrotechnikában a vasat acél hajlékony huzalok formájában vezetőként használják, ahol fizikai szilárdságra és hajlékonyságra van szükség, és a megfelelő szakasznak köszönhetően a kívánt ellenállás elérhető.

A különféle fémek és ötvözetek fajlagos ellenállásainak táblázata alapján kiszámítható a különböző vezetőkből készült vezetékek keresztmetszete.

Példaként próbáljuk megkeresni a különböző anyagokból: réz-, volfrám-, nikkel- és vashuzalokból készült vezetők elektromosan egyenértékű keresztmetszetét. Kezdetben vegyen 2,5 mm keresztmetszetű alumíniumhuzalt.

Szükségünk van arra, hogy 1 m hosszon az összes fémből származó huzal ellenállása megegyezzen az eredeti ellenállásával. Az alumínium ellenállása 1 m hosszon és 2,5 mm keresztmetszeten egyenlő lesz

, ahol R az ellenállás, ρ a fém ellenállása a táblázatból, S a keresztmetszeti terület, L a hossz.

A kezdeti értékeket behelyettesítve egy méteres alumíniumhuzaldarab ellenállását kapjuk ohmban.

Ezek után megoldjuk az S képletet

, akkor helyettesítjük a táblázatban szereplő értékeket, és megkapjuk a különböző fémek keresztmetszeti területeit.

Mivel a táblázatban szereplő ellenállást egy 1 m hosszú vezetéken mérjük, mikroohmban 1 mm2 keresztmetszetben, ezért mikroohmban kaptuk. Ahhoz, hogy ohmban kapja meg, meg kell szoroznia az értéket 10-6-tal. De a tizedesvessző után 6 nullával járó ohmok számát nem feltétlenül kell megkapnunk, hiszen így is mm2-ben kapjuk meg a végeredményt.

Mint látható, a vas ellenállása meglehetősen nagy, a huzal vastag.

De vannak olyan anyagok, amelyekben még több is van, mint például a nikkelin vagy a konstans.

Hasonló cikkek:

domelectrik.ru

Fémek és ötvözetek elektromos ellenállásának táblázata az elektrotechnikában

otthon > y >

Fémek fajlagos ellenállása.

Az ötvözetek fajlagos ellenállása.

Az értékek t = 20° C-on vannak megadva. Az ötvözetek ellenállása a pontos összetételüktől függ. Comments powered by HyperComments

tab.wikimassa.org

Fajlagos elektromos ellenállás | a hegesztés világa

Anyagok elektromos ellenállása

Elektromos ellenállás (ellenállás) - az anyag azon képessége, hogy megakadályozza az elektromos áram áthaladását.

Mértékegység (SI) - Ohm m; ohm cm-ben és ohm mm2/m-ben is mérve.

Anyaghőmérséklet, °С Elektromos ellenállás, Ohm m

Fémek
Alumínium	20	0,028 10-6
Berillium	20	0,036 10-6
Foszfor bronz	20	0,08 10-6
Vanádium	20	0,196 10-6
Volfrám	20	0,055 10-6
Hafnium	20	0,322 10-6
Dúralumínium	20	0,034 10-6
Vas	20	0,097 10-6
Arany	20	0,024 10-6
Iridium	20	0,063 10-6
Kadmium	20	0,076 10-6
Kálium	20	0,066 10-6
Kalcium	20	0,046 10-6
Kobalt	20	0,097 10-6
Szilícium	27	0,58 10-4
Sárgaréz	20	0,075 10-6
Magnézium	20	0,045 10-6
Mangán	20	0,050 10-6
Réz	20	0,017 10-6
Magnézium	20	0,054 10-6
Molibdén	20	0,057 10-6
Nátrium	20	0,047 10-6
Nikkel	20	0,073 10-6
Nióbium	20	0,152 10-6
Ón	20	0,113 10-6
Palládium	20	0,107 10-6
Platina	20	0,110 10-6
Ródium	20	0,047 10-6
Higany	20	0,958 10-6
Vezet	20	0,221 10-6
Ezüst	20	0,016 10-6
Acél	20	0,12 10-6
Tantál	20	0,146 10-6
Titán	20	0,54 10-6
Króm	20	0,131 10-6
Cink	20	0,061 10-6
Cirkónium	20	0,45 10-6
Öntöttvas	20	0,65 10-6
műanyagok
Getinaks	20	109–1012
Kapron	20	1010–1011
Lavsan	20	1014–1016
Organikus üveg	20	1011–1013
hungarocell	20	1011
PVC	20	1010–1012
Polisztirol	20	1013–1015
polietilén	20	1015
Üveggyapot	20	1011–1012
Textolit	20	107–1010
Celluloid	20	109
Ebonit	20	1012–1014
radír
Radír	20	1011–1012
Folyadékok
Transzformátor olaj	20	1010–1013
gázok
Levegő	0	1015–1018
Faipari
Száraz fa	20	109–1010
Ásványok
Kvarc	230	109
Csillámpala	20	1011–1015
Különféle anyagok
Üveg	20	109–1013

IRODALOM

Alfa és Omega. Rövid hivatkozás / Tallinn: Printest, 1991 - 448 p.
Az elemi fizika kézikönyve / N.N. Koskin, M.G. Shirkevics. M., Tudomány. 1976. 256 p.
Útmutató a színesfémek hegesztéséhez / S.M. Gurevich. Kijev: Naukova Dumka. 1990. 512 p.

weldworld.com

Fémek, elektrolitok és anyagok ellenállása (táblázat)

Fémek és szigetelők ellenállása

A referencia táblázat egyes fémek és szigetelők fajlagos ellenállásának p értékét adja meg 18-20 °C hőmérsékleten, ohm cm-ben kifejezve. A fémek p értéke nagymértékben függ a szennyeződésektől, a táblázat a kémiailag tiszta fémek p értékeit adja meg, a szigetelők esetében pedig megközelítőleg. A fémek és a szigetelők a táblázatban a növekvő p értékek szerint vannak elrendezve.

Fémek táblázati ellenállása

tiszta fémek	104 ρ (ohm cm)	tiszta fémek	104 ρ (ohm cm)



Alumínium
Dúralumínium
		Platinite 2)

		Argentan
Mangán
		Manganin
Volfrám		Constantan
Molibdén		Fa ötvözet 3)

		Alloy Rose 4)






Palládium		Fekhral 6)

A szigetelők ellenállásának táblázata

szigetelők		szigetelők


fa száraz

Celluloid
		Gyanta
Getinaks		Kvarc _\|_ tengely

Szódaüveg		Polisztirol
pyrex üveg
Kvarc \|\| tengelyek
Olvasztott kvarc

Tiszta fémek ellenállása alacsony hőmérsékleten

A táblázat egyes tiszta fémek ellenállási értékeit (ohm cm-ben) tartalmazza alacsony hőmérsékleten (0°C).

A tiszta fémek Rt / Rq ellenállásának aránya T ° K és 273 ° K hőmérsékleten.

A referencia táblázat megadja a tiszta fémek ellenállásának Rt / Rq arányát T ° K és 273 ° K hőmérsékleten.

tiszta fémek
Alumínium
Alumínium


Volfrám
Volfrám






Molibdén
Molibdén

Az elektrolitok ellenállása

A táblázat az elektrolitok fajlagos ellenállásának értékeit adja meg ohm cm-ben 18 °C hőmérsékleten. A c oldatok koncentrációja százalékban van megadva, amely meghatározza a vízmentes só vagy sav grammszámát 100 g-ban megoldás.

Információforrás: RÖVID FIZIKAI ÉS MŰSZAKI KÉZIKÖNYV / 1. kötet, - M .: 1960.

infotables.ru

Elektromos ellenállás - acél

1 oldal

Az acél elektromos ellenállása a hőmérséklet emelkedésével növekszik, és a legnagyobb változások a Curie-ponti hőmérsékletre hevítve figyelhetők meg. A Curie-pont után az elektromos ellenállás értéke jelentéktelenül változik, és 1000 C feletti hőmérsékleten gyakorlatilag állandó marad.

Az acél nagy elektromos ellenállása miatt ezek az iuKii nagymértékben lelassítják a fluxus bomlását. A 100 a-es kontaktoroknál a leállási idő 0 07 mp, a 600 a-0 kontaktoroknál 23 mp. A KMV sorozatú mágneskapcsolókra vonatkozó speciális követelmények miatt, amelyek az olajmegszakító hajtások elektromágneseinek be- és kikapcsolására szolgálnak, ezeknek a kontaktoroknak az elektromágneses mechanizmusa lehetővé teszi a működési feszültség és a kioldó feszültség beállítását a visszatérő erő beállításával. rugó és egy speciális letéphető rugó. A KMV típusú mágneskapcsolóknak mély feszültségeséssel kell működniük. Ezért ezeknek a mágneskapcsolóknak a minimális üzemi feszültsége 65%-ra csökkenhet. Ez az alacsony felvevő feszültség névleges feszültségű áramot eredményez a tekercsen keresztül, ami a tekercs fokozott melegedését eredményezi.

A szilícium-adalékanyag a szilíciumtartalommal szinte arányosan növeli az acél elektromos ellenállását, és ezáltal segít csökkenteni az acélban fellépő örvényáram-veszteséget, ha váltakozó mágneses térben üzemeltetjük.

A szilícium adalék növeli az acél elektromos ellenállását, ami segít csökkenteni az örvényáram-veszteséget, ugyanakkor a szilícium rontja az acél mechanikai tulajdonságait, törékennyé teszi azt.

Ohm - mm2 / m - az acél elektromos ellenállása.

Az örvényáramok csökkentésére 0 5-4 8% szilíciumot tartalmazó, megnövelt elektromos ellenállású acélminőségű magokat használnak.

Ehhez egy vékony, mágnesesen lágy acélból készült képernyőt helyeztek egy masszív rotorra, amely az optimális CM-19 ötvözetből készült. Az acél fajlagos elektromos ellenállása alig tér el az ötvözet fajlagos ellenállásától, és az acél cg-je megközelítőleg egy nagyságrenddel nagyobb. A szita vastagságát az elsőrendű fogharmonikusok behatolási mélysége szerint választjuk meg, és egyenlő d 0 8 mm-rel. Összehasonlításképpen további veszteségeket adunk meg, W, egy alap mókusketreces rotorral és egy kétrétegű rotorral, SM-19 ötvözetből készült masszív hengerrel és rézvéggyűrűkkel.

A fő mágnesesen vezető anyag 2-5% szilíciumot tartalmazó, fémlemezzel ötvözött elektromos acél. A szilícium adalék növeli az acél elektromos ellenállását, ami csökkenti az örvényáram-veszteséget, az acél ellenáll az oxidációnak és az öregedésnek, de törékennyé válik. Az utóbbi években széles körben elterjedt a hidegen hengerelt szemcseorientált acél, amely a hengerlési irányban magasabb mágneses tulajdonságokkal rendelkezik. Az örvényáramok okozta veszteségek csökkentése érdekében a mágneses áramkör magja sajtolt acéllemezekből összeállított csomag formájában készül.

Az elektromos acél alacsony széntartalmú acél. A mágneses jellemzők javítása érdekében szilíciumot vezetnek be, ami növeli az acél elektromos ellenállását. Ez az örvényáram-veszteség csökkenéséhez vezet.

A megmunkálás után a mágneses áramkört lágyítják. Mivel az acélban az örvényáramok vesznek részt a lassításban, az acél elektromos fajlagos ellenállására kell összpontosítani Rs (Yu-15) 10 - 6 ohm cm nagyságrendben. Az armatúra vonzott helyzetében a mágneses rendszer meglehetősen erős. erősen telített, ezért a kezdeti indukció a különböző mágneses rendszerekben nagyon kis határok között ingadozik és az E acélminőség Vn1 6 - 1 7 Ch. Az indukció meghatározott értéke fenntartja a térerősséget az acélban Yang nagyságrendű.

A transzformátorok mágneses rendszereinek (mágneses áramköreinek) gyártásához speciális vékonylemez elektromos acélokat használnak, amelyek megnövelt (akár 5%) szilíciumtartalommal rendelkeznek. A szilícium hozzájárul az acél dekarbonizálásához, ami növeli a mágneses permeabilitást, csökkenti a hiszterézis veszteségeket és növeli az elektromos ellenállást. Az acél fajlagos elektromos ellenállásának növelése lehetővé teszi az örvényáramok okozta veszteségek csökkentését. Ezenkívül a szilícium gyengíti az acél öregedését (az acél veszteségei az idő múlásával), csökkenti a magnetostrikcióját (a test alakjának és méretének megváltozása a mágnesezés során), és ennek következtében a transzformátorok zaját. Ugyanakkor a szilícium jelenléte az acélban növeli annak ridegségét, és megnehezíti a megmunkálását.

Oldalak: 1 2

www.ngpedia.ru

Ellenállás | Wikitronika Wiki

Az ellenállás az anyag azon jellemzője, amely meghatározza az elektromos áramot vezető képességét. Az elektromos tér és az áramsűrűség arányaként definiálható. Általános esetben ez egy tenzor, de a legtöbb olyan anyag esetében, amely nem mutat anizotróp tulajdonságokat, skaláris értéknek veszi.

Megnevezés - ρ

$ \vec E = \rho \vec j, $

$ \vec E $ - elektromos térerősség, $ \vec j $ - áramsűrűség.

Az SI mértékegysége egy ohmmérő (ohm m, Ω m).

Egy l hosszúságú és S keresztmetszetű anyagból készült henger vagy prizma (végei közötti) ellenállását a következőképpen határozzuk meg:

$ R = \frac(\rho l)(S). $

A technikában az ellenállás definícióját használják, mint egységnyi keresztmetszetű és egységnyi hosszúságú vezető ellenállását.

Egyes elektrotechnikában használt anyagok ellenállása Szerk

Anyag ρ 300 K-en, Ohm m TKS, K⁻¹

ezüst	1,59 10⁻⁸	4,10 10⁻³
réz	1,67 10⁻⁸	4,33 10⁻³
Arany	2,35 10⁻⁸	3,98 10⁻³
alumínium	2,65 10⁻⁸	4,29 10⁻³
volfrám	5,65 10⁻⁸	4,83 10⁻³
sárgaréz	6,5 10⁻⁸	1,5 10⁻³
nikkel	6,84 10⁻⁸	6,75 10⁻³
vas(α)	9,7 10⁻⁸	6,57 10⁻³
ónszürke	1,01 10⁻⁷	4,63 10⁻³
platina	1,06 10⁻⁷	6,75 10⁻³
ón fehér	1,1 10⁻⁷	4,63 10⁻³
acél-	1,6 10⁻⁷	3,3 10⁻³
vezet	2,06 10⁻⁷	4,22 10⁻³
dúralumínium	4,0 10⁻⁷	2,8 10⁻³
manganin	4,3 10⁻⁷	±2 10⁻⁵
állandóan	5,0 10⁻⁷	±3 10⁻⁵
higany	9,84 10⁻⁷	9,9 10⁻⁴
nikróm 80/20	1,05 10⁻⁶	1,8 10⁻⁴
kantal A1	1,45 10⁻⁶	3 10⁻⁵
szén (gyémánt, grafit)	1,3 10⁻⁵
germánium	4,6 10⁻¹
szilícium	6,4 10²
etanol	3 10³
víz, desztillált	5 10³
ebonit	10⁸
kemény papír	10¹⁰
transzformátor olaj	10¹¹
közönséges üveg	5 10¹¹
polivinil	10¹²
porcelán	10¹²
faipari	10¹²
PTFE (teflon)	>10¹³
radír	5 10¹³
kvarcüveg	10¹4
viaszolt papír	10¹4
polisztirol	>10¹4
csillámpala	5 10¹4
paraffin	10¹5
polietilén	3 10¹⁵
akrilgyanta	10¹⁹

hu.electronics.wikia.com

Fajlagos elektromos ellenállás | képlet, térfogati, táblázat

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

Ennek az anyagnak a reciprokja az elektromos vezetőképesség. Minél magasabb ez a paraméter, annál jobban halad át az áram az anyagon. Ennek megfelelően minél nagyobb az ellenállás, annál több veszteség várható a kimeneten.

Számítási képlet és mérési érték

Figyelembe véve, hogy miben mérik az elektromos ellenállást, nyomon követhető a kapcsolat a nem specifikusval is, mivel a paraméter jelölésére ohm m mértékegységek szolgálnak. Magát az értéket ρ-vel jelöljük. Ezzel az értékkel meg lehet határozni egy anyag ellenállását egy adott esetben a méretei alapján. Ez a mértékegység megfelel az SI rendszernek, de lehetnek más lehetőségek is. A technológiában rendszeresen láthatja az elavult Ohm mm2 / m jelölést. Ahhoz, hogy ebből a rendszerből nemzetközire konvertáljon, nem kell bonyolult képleteket használnia, mivel 1 ohm mm2 / m 10-6 ohm m-nek felel meg.

Az elektromos ellenállási képlet a következő:

R= (ρ l)/S, ahol:

R a vezető ellenállása;
Ρ az anyag ellenállása;
l a vezető hossza;
S a vezető keresztmetszete.

Hőmérséklet függés

A fajlagos elektromos ellenállás a hőmérséklettől függ. Ám minden anyagcsoport másként nyilvánul meg, ha változik. Ezt figyelembe kell venni a bizonyos körülmények között működő vezetékek kiszámításakor. Például az utcán, ahol a hőmérsékleti értékek évszaktól függenek, a szükséges anyagok kevésbé érzékenyek a -30 és +30 Celsius fok közötti tartományban bekövetkező változásokra. Ha olyan technikában tervezik használni, amely ugyanolyan feltételek mellett működik, akkor itt is szükséges a vezetékezés optimalizálása meghatározott paraméterekhez. Az anyagot mindig a művelet figyelembevételével választják ki.

A névleges táblázatban az elektromos ellenállást 0 Celsius-fok hőmérsékleten veszik. Ennek a paraméternek a növekedése az anyag melegítésekor annak a ténynek köszönhető, hogy az anyagban lévő atomok mozgásának intenzitása növekedni kezd. Az elektromos töltések hordozói kaotikusan szétszóródnak minden irányba, ami akadályokhoz vezet a részecskék mozgásában. Az elektromos áramlás nagysága csökken.

A hőmérséklet csökkenésével az aktuális áramlási viszonyok javulnak. 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 nagy értékeket is elérnek. A nagy teljesítményű anyagok szigetelőként használhatók. Segítenek megvédeni a vezetékeket a rövidzárlattól és a véletlen emberi érintkezéstől. Egyes anyagok általában nem alkalmazhatók elektrotechnikában, ha ezek a paraméterek magasak. Más tulajdonságok zavarhatják ezt. Például a víz elektromos vezetőképességének nem lesz nagy jelentősége ebben a szférában. Íme néhány magas arányú anyag értéke.

Nagy ellenállású anyagok	ρ (ohm m)
Bakelit	1016
Benzol	1015...1016
Papír	1015
Desztillált víz	104
tengervíz	0.3
fa száraz	1012
A talaj nedves	102
kvarcüveg	1016
Kerozin	1011
Üveggolyó	108
Paraffin	1015
Paraffin olaj	1014
Plexiüveg	1013
Polisztirol	1016
PVC	1013
polietilén	1012
szilikon olaj	1013
Csillámpala	1014
Üveg	1011
transzformátor olaj	1010
Porcelán	1014
Pala	1014
Ebonit	1016
Borostyán	1018

Az alacsony arányú anyagokat aktívabban használják az elektrotechnikában. Gyakran ezek olyan fémek, amelyek vezetőként szolgálnak. Sok különbséget is mutatnak. A réz vagy más anyagok elektromos ellenállásának megtudásához érdemes megnézni a referenciatáblázatot.

Alacsony ellenállású anyagok	ρ (ohm m)
Alumínium	2,7 10-8
Volfrám	5,5 10-8
Grafit	8,0 10-6
Vas	1,0 10-7
Arany	2,2 10-8
Iridium	4,74 10-8
Constantan	5,0 10-7
öntött acél	1,3 10-7
Magnézium	4,4 10-8
Manganin	4,3 10-7
Réz	1,72 10-8
Molibdén	5,4 10-8
Nikkel ezüst	3,3 10-7
Nikkel	8,7 10-8
Nikróm	1,12 10-6
Ón	1,2 10-7
Platina	1,07 10-7
Higany	9,6 10-7
Vezet	2.08 10-7
Ezüst	1,6 10-8
Szürke öntöttvas	1,0 10-6
szénkefék	4,0 10-5
Cink	5,9 10-8
Nikkelin	0,4 10-6

Fajlagos térfogatú elektromos ellenállás

Ez a paraméter azt a képességet jellemzi, hogy az áramot az anyag térfogatán átvezeti. A méréshez feszültségpotenciált kell alkalmazni az anyag különböző oldalairól, amelyekből származó termék az elektromos áramkörbe kerül. Névleges paraméterekkel ellátott árammal van ellátva. Az áthaladás után megmérjük a kimeneti adatokat.

Használata az elektrotechnikában

A paraméterek különböző hőmérsékleteken történő megváltoztatását széles körben használják az elektrotechnikában. A legegyszerűbb példa egy izzólámpa, ahol nikróm izzószálat használnak. Melegítéskor izzani kezd. Amikor az áram áthalad rajta, elkezd felmelegedni. Ahogy nő a hő, úgy nő az ellenállás is. Ennek megfelelően a megvilágításhoz szükséges kezdeti áram korlátozott. A nikróm tekercs ugyanazt az elvet alkalmazva különféle eszközök szabályozójává válhat.

Az elektrotechnika számára megfelelő tulajdonságokkal rendelkező nemesfémeket is széles körben alkalmazzák. A sebességet igénylő kritikus áramkörökhöz ezüst érintkezőket kell kiválasztani. Magas költségük van, de a viszonylag kis mennyiségű anyag miatt használatuk meglehetősen indokolt. A réz vezetőképességében rosszabb, mint az ezüst, de megfizethetőbb ára van, 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 vezetőképességük csökkenni kezd, így az alumínium, a réz és az ezüst továbbra is vezető szerepet tölt be ilyen körülmények között.

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

14.04.2018

Az elektromos berendezésekben vezető alkatrészként rézből, alumíniumból, ezek ötvözeteiből és vasból (acélból) készült vezetőket használnak.

A réz az egyik legjobban vezető anyag. A réz sűrűsége 20 °C-on 8,95 g/cm 3, olvadáspontja 1083 °C. A réz kémiailag enyhén aktív, de könnyen oldódik salétromsavban, és híg sósavban és kénsavban csak oxidálószer jelenlétében oldódik szerek (oxigén). Levegőben a rezet gyorsan bevonja egy vékony, sötét színű oxidréteg, de ez az oxidáció nem hatol be mélyen a fémbe, és védelmet nyújt a további korrózió ellen. A réz jól alkalmazható melegítés nélkül kovácsolható és hengerelhető.

Gyártáshoz használt elektrolitikus réz 99,93% tisztaságú rezet tartalmazó tuskókban.

A réz elektromos vezetőképessége erősen függ a szennyeződések mennyiségétől és típusától, valamint kisebb mértékben a mechanikai és termikus feldolgozástól. 20 °C-on 0,0172-0,018 ohm x mm2 / m.

A vezetékek gyártásához lágy, félkemény vagy kemény rezet használnak 8,9, 8,95 és 8,96 g / cm 3 fajsúlyú.

Az áramvezető alkatrészek alkatrészeinek gyártásához széles körben használják réz más fémekkel alkotott ötvözetekben. A leggyakrabban használt ötvözetek a következők:

A sárgaréz réz és cink ötvözete, amelynek ötvözete legalább 50% rezet tartalmaz, egyéb fémek hozzáadásával. sárgaréz 0,031 - 0,079 ohm x mm2/m. Vannak sárgaréz - tompak, amelynek réztartalma több mint 72% (nagy rugalmasságú, korrózió- és súrlódásgátló tulajdonságokkal rendelkezik) és speciális sárgarézek alumínium, ón, ólom vagy mangán hozzáadásával.

Sárgaréz érintkező

A bronzok réz és ón ötvözete különféle fémek adalékanyagával. Az ötvözet fő komponensének tartalmától függően a bronzokat ónnak, alumíniumnak, szilíciumnak, foszfornak és kadmiumnak nevezik. A bronz ellenállása 0,021 - 0,052 ohm x mm 2 /m.

A sárgaréz és a bronz jó mechanikai és fizikai-kémiai tulajdonságokkal rendelkezik. Könnyen megmunkálhatók öntéssel és nyomással, ellenállnak a légköri korróziónak.

Alumínium - tulajdonságai szerint a második vezető anyag a réz után. Olvadáspont 659,8 ° C. Az alumínium sűrűsége 20 ° - 2,7 g / cm 3 hőmérsékleten. Az alumínium könnyen önthető és jól megmunkálható. 100-150 ° C hőmérsékleten az alumínium kovácsolt és képlékeny (legfeljebb 0,01 mm vastagságú lapokká tekerhető).

Az alumínium elektromos vezetőképessége nagymértékben függ a szennyeződésektől, és kevéssé függ a mechanikai és hőkezeléstől. Minél tisztább az alumínium összetétele, annál nagyobb az elektromos vezetőképessége és annál jobban ellenáll a vegyi hatásoknak. A megmunkálás, hengerlés és izzítás jelentősen befolyásolja az alumínium mechanikai szilárdságát. A hidegen megmunkált alumínium növeli annak keménységét, rugalmasságát és szakítószilárdságát. Az alumínium ellenállása 20 ° С-on 0,026 - 0,029 ohm x mm 2 / m.

A réz alumíniumra cserélésekor a vezető keresztmetszetét a vezetőképesség szempontjából növelni kell, azaz 1,63-szorosára.

Egyenlő vezetőképesség mellett az alumínium vezető kétszer könnyebb lesz, mint a rézvezető.

A vezetékek gyártásához alumíniumot használnak, amely legalább 98% tisztaságú alumíniumot, legfeljebb 0,3% szilíciumot, legfeljebb 0,2% vasat tartalmaz.

Áramvezető alkatrészek alkatrészeinek gyártásához használja alumíniumötvözetek más fémekkel, például: Duralumínium - alumínium ötvözete rézzel és mangánnal.

A szilumin egy könnyűöntött alumíniumötvözet szilícium, magnézium, mangán keverékével.

Az alumíniumötvözetek jó öntési tulajdonságokkal és nagy mechanikai szilárdsággal rendelkeznek.

Az elektrotechnikában legszélesebb körben használtak a következők alumíniumötvözetek:

Kovácsolt alumíniumötvözet, AD fokozat, legalább 98,8 alumíniummal és egyéb szennyeződésekkel 1,2-ig.

Kovácsolt alumíniumötvözet márkájú AD1, alumíniummal legalább 99,3 n egyéb szennyeződések 0,7-ig.

Kovácsolt alumíniumötvözet márka AD31, alumíniummal 97,35-98,15 és egyéb szennyeződésekkel 1,85-2,65.

Az AD és AD1 osztályú ötvözetek vaskapcsok tokjai és matricái gyártására szolgálnak. Az elektromos vezetőkhöz használt profilok és gumiabroncsok AD31 minőségű ötvözetből készülnek.

Az alumíniumötvözetekből készült termékek hőkezelés hatására nagy szakítószilárdságot és hozamot (kúszást) érnek el.

Vas - olvadáspont: 1539 °C. A vas sűrűsége 7,87. A vas savakban oldódik, halogénekkel és oxigénnel oxidálódik.

Az elektrotechnikában különféle minőségű acélokat használnak, például:

A szénacélok önthető vasötvözetek szénnel és egyéb kohászati szennyeződésekkel.

A szénacélok fajlagos ellenállása 0,103 - 0,204 ohm x mm 2 /m.

Az ötvözött acélok olyan ötvözetek, amelyekben a szénacélhoz krómot, nikkelt és egyéb elemeket adnak.

Az acélok jók.

Az ötvözetek adalékanyagaként, valamint forraszanyagok gyártásához és vezetőképes fémek megvalósításához széles körben használják a következőket:

A kadmium képlékeny fém. A kadmium olvadáspontja 321 °C. Ellenállás 0,1 ohm x mm 2 /m. Az elektrotechnikában a kadmiumot alacsony olvadáspontú forraszanyagok készítésére és fémfelületek védőbevonataira (kadmium) használják. Korróziógátló tulajdonságait tekintve a kadmium közel áll a cinkhez, de a kadmium bevonatok kevésbé porózusak, és vékonyabb rétegben hordják fel, mint a cinket.

Nikkel - olvadáspont: 1455 °C. A nikkel fajlagos ellenállása 0,068 - 0,072 ohm x mm 2 /m. Normál hőmérsékleten a légköri oxigén nem oxidálja. A nikkelt ötvözetekben és fémfelületek védőbevonatára (nikkelezésére) használják.

Ón – olvadáspontja 231,9 °C. Az ón fajlagos ellenállása 0,124 - 0,116 ohm x mm 2 /m. Az ónt fémek védőbevonatának (ónozásának) forrasztására használják tiszta formájában és más fémekkel ötvözött formában.

Ólom – olvadáspont: 327,4°C. Ellenállás 0,217 - 0,227 ohm x mm 2 /m. Az ólmot más fémekkel alkotott ötvözetekben saválló anyagként használják. Forrasztási ötvözetekhez (forrasztóanyagokhoz) adják.

Az ezüst nagyon képlékeny, alakítható fém. Az ezüst olvadáspontja 960,5 °C. Az ezüst a legjobb hő- és elektromos áramvezető. Az ezüst fajlagos ellenállása 0,015-0,016 ohm x mm 2 / m. Az ezüstöt fémfelületek védőbevonására (ezüstözésére) használják.

Az antimon fényes, törékeny fém, olvadáspontja 631°C. Az antimont adalékok formájában használják a forrasztási ötvözetekben (forraszanyagokban).

A króm kemény, fényes fém. Olvadáspont: 1830 °C. Normál hőmérsékleten nem változik a levegőben. A króm fajlagos ellenállása 0,026 ohm x mm 2 /m. A krómot ötvözetekben és fémfelületek védőbevonatára (krómozására) használják.

Cink - olvadáspont: 419,4 °C. A cink ellenállása 0,053 - 0,062 ohm x mm 2 /m. Nedves levegőben a cink oxidálódik, oxidréteggel borítja be, amely véd a későbbi vegyi támadásokkal szemben. Az elektrotechnikában a cinket ötvözetek és forraszanyagok adalékanyagaként, valamint fémalkatrészek felületeinek védőbevonatára (horganyzásra) használják.

Amint az elektromosság elhagyta a tudósok laboratóriumait, és elkezdték széles körben bevezetni a mindennapi élet gyakorlatába, felmerült a kérdés, hogy találjanak olyan anyagokat, amelyek bizonyos, néha teljesen ellentétes tulajdonságokkal rendelkeznek a rajtuk áthaladó elektromos áram áramlásával kapcsolatban.

Például az elektromos energia nagy távolságra történő továbbításakor követelményeket támasztottak a vezetékek anyagával kapcsolatban, hogy minimálisra csökkentsék a Joule-fűtés és az alacsony tömegjellemzők miatti veszteségeket. Példa erre az ismert nagyfeszültségű vezetékek, amelyek alumíniumhuzalból készülnek, acél maggal.

Vagy fordítva, a kompakt cső alakú elektromos fűtőberendezések létrehozásához viszonylag nagy elektromos ellenállású és magas hőstabilitású anyagokra volt szükség. A hasonló tulajdonságokkal rendelkező anyagokat használó készülék legegyszerűbb példája egy hagyományos konyhai elektromos tűzhely égője.

A biológiában és az orvostudományban elektródaként használt vezetők közül szondák és szondák nagy vegyszerállóságra és bioanyagokkal való kompatibilitásra, valamint alacsony érintkezési ellenállásra van szükség.

Különböző országokból: Angliából, Oroszországból, Németországból, Magyarországról és az USA-ból származó feltalálók egész galaxisa tett erőfeszítéseket egy ilyen, ma már mindenki számára izzólámpaként ismert eszköz kifejlesztésére. Thomas Edison, miután több mint ezer kísérletet végzett az izzószálak szerepére alkalmas anyagok tulajdonságainak tesztelésére, platinaspirállal ellátott lámpát készített. Az Edison lámpák, bár hosszú élettartamúak voltak, nem voltak praktikusak az alapanyag magas költsége miatt.

Az orosz feltaláló, Lodygin későbbi munkája, aki viszonylag olcsó tűzálló wolfram és nagyobb ellenállású molibdén használatát javasolta cérnaanyagként, gyakorlati alkalmazásra talált. Ezenkívül Lodygin javasolta a levegő szivattyúzását az izzólámpákból, inert vagy nemesgázokkal helyettesítve, ami modern izzólámpák létrehozásához vezetett. A megfizethető és tartós elektromos lámpák tömeggyártásának úttörője a General Electric volt, amelyre Lodygin átruházta szabadalmai jogait, majd hosszú ideig sikeresen dolgozott a cég laboratóriumaiban.

A felsorolás folytatható, mert a kíváncsi emberi elme annyira találékony, hogy néha egy-egy technikai probléma megoldásához olyan anyagokra van szüksége, amelyek eddig ismeretlen tulajdonságokkal vagy e tulajdonságok hihetetlen kombinációival rendelkeznek. A természet már nem tart lépést étvágyunkkal, és a világ minden tájáról származó tudósok csatlakoztak a versenyhez, hogy olyan anyagokat hozzanak létre, amelyeknek nincs természetes analógja.

Ez egy elektromos burkolat vagy ház szándékos csatlakoztatása egy védőföldelő berendezéshez. Általában a földelést acél- vagy rézszalagok, csövek, rudak vagy szögek formájában végzik, amelyeket 2,5 méternél mélyebbre temetnek a földbe, amelyek baleset esetén biztosítják az áram áramlását az áramkör mentén. készülék - ház vagy ház - föld - az AC forrás nulla vezetéke. Ennek az áramkörnek az ellenállása nem lehet több 4 ohmnál. Ebben az esetben a vészhelyzeti eszköz házának feszültsége az emberek számára biztonságos értékekre csökken, és az elektromos áramkört valamilyen módon védő automatikus eszközök kikapcsolják a vészhelyzeti eszközt.

A védőföldelés elemeinek számításakor jelentős szerepet kap a talajok fajlagos ellenállásának ismerete, amely széles tartományban változhat.

A referenciatáblázatok adatainak megfelelően kiválasztják a földelő eszköz területét, ebből számítják ki a földelő elemek számát és a teljes eszköz tényleges kialakítását. A védőföldelő szerkezet szerkezeti elemeinek csatlakoztatása hegesztéssel történik.

Elektrotomográfia

Az elektromos feltárás a felszínközeli geológiai környezetet vizsgálja, érc és nemfémes ásványok és egyéb objektumok felkutatására szolgál különféle mesterséges elektromos és elektromágneses terek vizsgálata alapján. Az elektromos feltárás speciális esete az elektromos fajlagos ellenállás-tomográfia – egy módszer a kőzetek tulajdonságainak fajlagos ellenállásuk alapján történő meghatározására.

A módszer lényege, hogy az elektromos térforrás egy bizonyos pozíciójában különböző szondákon feszültségméréseket végzünk, majd a térforrást más helyre mozgatjuk, vagy másik forrásra kapcsoljuk és a méréseket megismételjük. A terepi forrásokat és a terepi vevőszondákat a felszínen és a kutakban helyezzük el.

Ezután a kapott adatokat modern számítógépes feldolgozási módszerekkel dolgozzák fel és értelmezik, amelyek lehetővé teszik az információk kétdimenziós és háromdimenziós képek formájában történő megjelenítését.

Az elektrotomográfia nagyon pontos keresési módszerként felbecsülhetetlen segítséget nyújt a geológusok, régészek és paleozoológusok számára.

Az ásványlelőhelyek előfordulási formájának és elterjedési határainak meghatározása (körvonalazása) lehetővé teszi az ásványok vénás lerakódásai előfordulásának azonosítását, ami jelentősen csökkenti a későbbi fejlesztés költségeit.

A régészek számára ez a keresési módszer értékes információkkal szolgál az ókori temetkezések helyéről és a bennük található leletekről, ezáltal csökkentve a feltárási költségeket.

A paleozoológusok elektrotomográfiával ósdi állatok megkövesedett maradványait keresik; munkájuk eredménye a természettudományi múzeumokban látható az őskori megafauna csontvázainak csodálatos rekonstrukciói formájában.

Ezenkívül az elektromos tomográfiát mérnöki építmények építésében és későbbi üzemeltetésében használják: sokemeletes épületek, gátak, gátak, töltések és mások.

Az ellenállás definíciói a gyakorlatban

A gyakorlati problémák megoldása érdekében néha meg kell határoznunk egy anyag összetételét, például egy polisztirolhab-vágó drótját. Van két megfelelő átmérőjű huzaltekercsünk különböző, számunkra ismeretlen anyagokból. A probléma megoldásához meg kell találni az elektromos ellenállásukat, majd meg kell határozni a vezeték anyagát a talált értékek közötti különbség vagy referencia táblázat segítségével.

Mérőszalaggal mérünk és minden mintáról 2 méter drótot vágunk le. Határozzuk meg mikrométerrel a d1 és d2 huzalátmérőket. A multimétert az ellenállásmérés alsó határáig bekapcsolva megmérjük az R1 minta ellenállását. Ismételjük meg az eljárást egy másik mintánál, és mérjük meg az ellenállását is R₂.

Figyelembe vesszük, hogy a vezetékek keresztmetszete a képlet alapján kerül kiszámításra

S \u003d π ∙ d 2/4

Most az elektromos ellenállás kiszámításának képlete így fog kinézni:

ρ = R ∙ π ∙ d 2 /4 ∙ L

A kapott L, d₁ és R₁ értékeket behelyettesítve a fenti cikkben megadott ellenállás számítási képletébe, kiszámítjuk az első minta ρ₁ értékét.

ρ 1 \u003d 0,12 ohm mm 2 / m

A kapott L, d₂ és R₂ értékeket behelyettesítve a képletbe, kiszámítjuk a második minta ρ₂ értékét.

ρ 2 \u003d 1,2 ohm mm 2 / m

A ρ₁ és ρ₂ értékeket a fenti 2. táblázat referenciaadataival összevetve arra a következtetésre jutunk, hogy az első minta anyaga acél, a második minta nikróm, ebből készítjük el a vágószálat.

A fém azon képességét, hogy töltött áramot enged át magán, ún. Az ellenállás viszont az anyag egyik jellemzője. Minél nagyobb az elektromos ellenállás egy adott feszültség mellett, annál kisebb lesz.. A vezető ellenállási erejét jellemzi a töltött elektronok mentén irányuló mozgására. Mivel az elektromosság átviteli tulajdonsága az ellenállás reciproka, ez azt jelenti, hogy képletek formájában 1 / R arányban fejezzük ki.

Az ellenállás mindig az eszközök gyártásához használt anyag minőségétől függ. Mérése egy 1 méter hosszú és 1 négyzetmilliméter keresztmetszeti területű vezető paraméterei alapján történik. Például a réz fajlagos ellenállásának tulajdonsága mindig 0,0175 Ohm, alumíniumnál - 0,029, vasnál - 0,135, konstansnál - 0,48, nikrómnál - 1-1,1. Az acél fajlagos ellenállása megegyezik a 2 * 10-7 Ohm.m számmal

Az áram ellenállása egyenesen arányos annak a vezetőnek a hosszával, amelyen keresztül mozog. Minél hosszabb a készülék, annál nagyobb az ellenállás. Könnyebb lesz megtanulni ezt a függőséget, ha elképzeli, hogy két képzeletbeli érpár kommunikál egymással. Hagyja, hogy az összekötő cső az egyik készülékpárnál vékonyabb, a másiknál vastagabb legyen. Ha mindkét pár meg van töltve vízzel, a folyadék átmenete a vastag csőbe sokkal gyorsabb lesz, mert kevésbé fog ellenállni a víz áramlásának. Ezzel a hasonlattal könnyebben áthalad egy vastag vezetőn, mint egy vékonyon.

Az ellenállást, mint SI mértékegységet ohm.m-ben mérjük. A vezetőképesség a töltött részecskék átlagos szabad útjától függ, amelyet az anyag szerkezete jellemez. A szennyeződés nélküli fémek, amelyekben a legmegfelelőbb, rendelkeznek a legalacsonyabb ellenhatás értékkel. Ezzel szemben a szennyeződések torzítják a rácsot, ezáltal növelik a teljesítményét. A fémek ellenállása normál hőmérsékleten szűk értéktartományban található: ezüsttől 0,016-tól 10 μOhm.m-ig (vas- és krómötvözetek alumíniummal).

A töltöttek mozgásának sajátosságairól

A vezetőben lévő elektronokra hatással van a hőmérséklet, mivel ennek növekedésével a meglévő ionok és atomok hullámoszcillációinak amplitúdója nő. Ennek eredményeként az elektronoknak kevesebb szabad helyük van a kristályrácsban való normál mozgáshoz. Ez pedig azt jelenti, hogy növekszik a rendezett mozgás akadálya. Bármely vezető ellenállása, mint általában, lineárisan növekszik a hőmérséklet emelkedésével. A félvezetőkre pedig éppen ellenkezőleg, a növekvő fokos csökkenés jellemző, mivel emiatt sok töltés szabadul fel, amelyek egyenáramot hoznak létre.

Néhány fémvezető lehűtése a kívánt hőmérsékletre, ellenállásuk ugrásszerű állapotba kerül, és nullára csökken. Ezt a jelenséget 1911-ben fedezték fel, és szupravezetésnek nevezték.

Minden vezető esetében létezik az ellenállás fogalma. Ez az érték Ohmokból áll, megszorozva egy négyzetmilliméterrel, és osztva egy méterrel. Más szóval, ez egy 1 méter hosszú és 1 mm 2 keresztmetszetű vezető ellenállása. Ugyanez a fajlagos ellenállása a réznek - egy egyedülálló fémnek, amely széles körben elterjedt az elektrotechnikában és az energetikában.

réz tulajdonságai

Tulajdonságaiból adódóan ez a fém az elsők között került felhasználásra az elektromosság területén. Mindenekelőtt a réz képlékeny és képlékeny anyag, kiváló elektromos vezetőképességgel. Ez idáig az energiaszektorban nem volt megfelelő helyettesítő erre a vezetőre.

A különleges, nagy tisztaságú elektrolitikus réz tulajdonságait különösen értékelik. Ez az anyag lehetővé tette minimum 10 mikron vastagságú huzalok előállítását.

A nagy elektromos vezetőképesség mellett a réz kiválóan alkalmas ónozásra és más típusú feldolgozásra.

A réz és ellenállása

Bármely vezető ellenáll, ha elektromos áram halad át rajta. Az érték függ a vezeték hosszától és keresztmetszetétől, valamint bizonyos hőmérsékletek hatásától. Ezért a vezetők ellenállása nemcsak magától az anyagtól függ, hanem annak fajlagos hosszától és keresztmetszeti területétől is. Minél könnyebben vezet át egy anyag a töltést magán, annál kisebb az ellenállása. A réz ellenállási indexe 0,0171 Ohm x 1 mm 2 /1 m, és csak valamivel alacsonyabb, mint az ezüst. Az ezüst ipari méretű felhasználása azonban gazdaságilag nem kifizetődő, ezért a réz a legjobb energiavezető.

A réz fajlagos ellenállása nagy vezetőképességével is összefügg. Ezek az értékek közvetlenül ellentétesek egymással. A réz, mint vezető tulajdonságai az ellenállás hőmérsékleti együtthatójától is függenek. Ez különösen az ellenállásra vonatkozik, amelyet a vezető hőmérséklete befolyásol.

Így a réz tulajdonságainak köszönhetően nemcsak vezetőként terjedt el. Ezt a fémet a legtöbb eszközben, készülékben és szerelvényben használják, amelyek működése elektromos árammal jár.

Amikor egy elektromos áramkör zárva van, amelynek kivezetésein potenciálkülönbség van, elektromos áram keletkezik. Az elektromos térerők hatására szabad elektronok mozognak a vezető mentén. Mozgásuk során az elektronok ütköznek a vezető atomjaival, és tartalékot adnak kinetikai energiájukból. Az elektronok mozgási sebessége folyamatosan változik: amikor az elektronok atomokkal, molekulákkal és más elektronokkal ütköznek, csökken, majd elektromos tér hatására növekszik, és új ütközéssel ismét csökken. Ennek eredményeként egyenletes elektronáramlás jön létre a vezetőben, másodpercenként több centiméter töredék sebességgel. Következésképpen a vezetőn áthaladó elektronok mindig ellenállásba ütköznek a vezető oldaláról a mozgásuk során. Amikor elektromos áram halad át egy vezetőn, az utóbbi felmelegszik.

Elektromos ellenállás

A vezető elektromos ellenállása, amelyet a latin betű jelöl r, egy test vagy közeg azon tulajdonsága, hogy elektromos energiát hőenergiává alakítson át, amikor elektromos áram halad át rajta.

A diagramokon az elektromos ellenállás az 1. ábrán látható módon van feltüntetve, a.

Változó elektromos ellenállásnak nevezzük, amely az áramkörben lévő áram megváltoztatására szolgál reosztát. Az ábrákon a reosztátokat az 1. ábrán látható módon jelöljük, b. Általában a reosztát egy vagy olyan ellenállású huzalból készül, amely szigetelő alapra van feltekercselve. A reosztát csúszkája vagy karja egy bizonyos helyzetbe kerül, aminek eredményeként a kívánt ellenállás bekerül az áramkörbe.

A kis keresztmetszetű hosszú vezető nagy áramellenállást hoz létre. A rövid, nagy keresztmetszetű vezetők kis áramellenállással rendelkeznek.

Ha két különböző anyagú, de azonos hosszúságú és keresztmetszetű vezetőt veszünk, akkor a vezetők különböző módon vezetik az áramot. Ez azt mutatja, hogy a vezető ellenállása magának a vezetőnek az anyagától függ.

A vezető hőmérséklete az ellenállását is befolyásolja. A hőmérséklet emelkedésével a fémek ellenállása nő, a folyadékok és a szén ellenállása csökken. Csak néhány speciális fémötvözet (manganin, konstantán, nikkelin és mások) szinte nem változtatja meg ellenállását a hőmérséklet emelkedésével.

Tehát azt látjuk, hogy a vezető elektromos ellenállása függ: 1) a vezető hosszától, 2) a vezető keresztmetszetétől, 3) a vezető anyagától, 4) a vezető hőmérsékletétől.

Az ellenállás mértékegysége egy ohm. Az Om-ot gyakran a görög Ω (omega) nagybetűvel jelölik. Tehát ahelyett, hogy azt írná, hogy "A vezető ellenállása 15 ohm", egyszerűen írja be: r= 15Ω.
Az 1000 ohmot 1-nek nevezik kiloohm(1kΩ vagy 1kΩ),
Az 1 000 000 ohmot 1-nek nevezzük megaohm(1mgOhm vagy 1MΩ).

A különböző anyagokból készült vezetők ellenállásának összehasonlításakor minden mintához meg kell határozni egy bizonyos hosszúságot és szakaszt. Ekkor tudjuk majd megítélni, hogy melyik anyag vezeti jobban vagy rosszabbul az elektromos áramot.

Videó 1. Vezető ellenállás

Fajlagos elektromos ellenállás

Egy 1 m hosszú, 1 mm² keresztmetszetű vezető ellenállását ohmban nevezzük ellenállásés a görög betűvel jelöljük ρ (ro).

Az 1. táblázat megadja néhány vezető fajlagos ellenállását.

Asztal 1

Különféle vezetők ellenállása

A táblázat azt mutatja, hogy egy 1 m hosszú és 1 mm² keresztmetszetű vashuzal ellenállása 0,13 ohm. 1 ohm ellenállás eléréséhez 7,7 m ilyen vezetéket kell venni. Az ezüstnek van a legkisebb ellenállása. 1 ohm ellenállás érhető el 62,5 m 1 mm² keresztmetszetű ezüsthuzalból. Az ezüst a legjobb vezető, de az ezüst ára kizárja széles körű használatát. A táblázatban az ezüst után a réz következik: 1 m 1 mm² keresztmetszetű rézhuzal ellenállása 0,0175 ohm. 1 ohm ellenállás eléréséhez 57 m ilyen vezetéket kell venni.

A finomítással nyert vegytiszta réz széles körben elterjedt az elektrotechnikában vezetékek, kábelek, elektromos gépek és készülékek tekercseinek gyártására. Az alumíniumot és a vasat is széles körben használják vezetőként.

A vezető ellenállása a következő képlettel határozható meg:

ahol r- a vezető ellenállása ohmban; ρ - a vezető fajlagos ellenállása; l a vezető hossza m-ben; S– vezeték keresztmetszete mm²-ben.

1. példa Határozza meg 200 m 5 mm² keresztmetszetű vashuzal ellenállását.

2. példa Számítsa ki 2 km 2,5 mm² keresztmetszetű alumíniumhuzal ellenállását!

Az ellenállási képletből könnyen meghatározhatja a vezető hosszát, ellenállását és keresztmetszetét.

3. példa Rádióvevő esetén 30 ohmos ellenállást kell tekercselni 0,21 mm² keresztmetszetű nikkelhuzalból. Határozza meg a szükséges vezetékhosszt.

4. példa Határozza meg 20 m nikrómhuzal keresztmetszetét, ha az ellenállása 25 ohm.

5. példa A 0,5 mm² keresztmetszetű és 40 m hosszú vezeték ellenállása 16 ohm. Határozza meg a huzal anyagát.

A vezető anyaga jellemzi az ellenállását.

Az ellenállás táblázata szerint azt találjuk, hogy az ólomnak ilyen ellenállása van.

Fentebb megállapítottuk, hogy a vezetők ellenállása a hőmérséklettől függ. Végezzük el a következő kísérletet. Több méter vékony fémhuzalt tekercselünk spirál formájában, és ezt a spirált akkumulátoráramkörré alakítjuk. Az áramkörben lévő áram méréséhez kapcsolja be az ampermérőt. A spirál felmelegítésekor az égő lángjában láthatja, hogy az ampermérő leolvasása csökkenni fog. Ez azt mutatja, hogy a fémhuzal ellenállása melegítéssel nő.

Egyes fémek esetében 100 ° -kal hevítve az ellenállás 40-50%-kal nő. Vannak olyan ötvözetek, amelyek hő hatására kissé megváltoztatják az ellenállásukat. Egyes speciális ötvözetek alig változtatják meg az ellenállást a hőmérséklettel. A fémvezetők ellenállása a hőmérséklet emelkedésével nő, az elektrolitok (folyékony vezetők), a szén és egyes szilárd anyagok ellenállása éppen ellenkezőleg, csökken.

A fémek azon képességét, hogy a hőmérséklet változásával megváltoztatják ellenállásukat, ellenálláshőmérők készítésére használják. Az ilyen hőmérő egy csillámkeretre tekercselt platina drót. Ha például hőmérőt helyezünk egy kemencébe, és megmérjük a platinahuzal ellenállását hevítés előtt és után, meghatározható a kemence hőmérséklete.

A vezető ellenállásának változását hevítéskor, a kezdeti ellenállás 1 ohmára és 1 ° hőmérsékletre vonatkoztatva ún. hőmérsékleti ellenállási együtthatóés α betűvel jelöljük.

Ha olyan hőmérsékleten t 0 a vezető ellenállása r 0 és hőmérsékleten t egyenlő r t, akkor az ellenállás hőmérsékleti együtthatója

Jegyzet. Ez a képlet csak egy bizonyos hőmérsékleti tartományon belül számítható ki (kb. 200°C-ig).

Megadjuk az α hőmérsékleti ellenállási együttható értékeit egyes fémeknél (2. táblázat).

2. táblázat

Egyes fémek hőmérsékleti együttható értékei

Az ellenállás hőmérsékleti együtthatójának képletéből meghatározzuk r t:

r t = r 0 .

6. példa Határozza meg a 200°C-ra felmelegített vashuzal ellenállását, ha ellenállása 0°C-on 100 ohm volt.

r t = r 0 = 100 (1 + 0,0066 × 200) = 232 ohm.

7. példa Egy 15°C hőmérsékletű helyiségben platinahuzalból készült ellenálláshőmérő ellenállása 20 ohm volt. A hőmérőt a kemencébe helyezték, és egy idő után megmérték az ellenállását. 29,6 ohmnak bizonyult. Határozza meg a sütő hőmérsékletét.

elektromos vezetőképesség

Eddig a vezető ellenállását tekintettük akadálynak, amelyet a vezető biztosít az elektromos áram számára. Az áram azonban átfolyik a vezetőn. Ezért az ellenálláson (akadályokon) kívül a vezető képes elektromos áramot, azaz vezetőképességet is vezetni.

Minél nagyobb egy vezető ellenállása, annál kisebb a vezetőképessége, annál rosszabbul vezeti az elektromos áramot, és fordítva, minél kisebb a vezető ellenállása, annál nagyobb a vezetőképessége, annál könnyebben halad át az áram a vezetőn. Ezért a vezető ellenállása és vezetőképessége reciprok mennyiségek.

A matematikából ismert, hogy az 5-ös reciprok értéke 1/5, és fordítva, az 1/7-nek a reciproka 7. Ezért ha egy vezető ellenállását betűvel jelöljük r, akkor a vezetőképesség 1/ r. A vezetőképességet általában g betűvel jelöljük.

Az elektromos vezetőképesség mérése (1/ohm) vagy siemensben történik.

8. példa A vezető ellenállása 20 ohm. Határozza meg vezetőképességét!

Ha egy r= 20 Ohm tehát

9. példa A vezető vezetőképessége 0,1 (1/ohm). Határozza meg az ellenállását

Ha g \u003d 0,1 (1 / Ohm), akkor r= 1 / 0,1 = 10 (ohm)

Hossz- és távolságátalakító Tömegátalakító Tömeges élelmiszer- és ételtérfogat-átalakító Terület-átalakító Térfogat- és receptegység-átalakító Hőmérséklet-átalakító Nyomás, feszültség, Young-modulus-átalakító Energia- és munkaátalakító Teljesítmény-átalakító Erő-átalakító Időátalakító Lineáris Sebesség-átalakító Termikus hatás- és üzemanyag-hatékonyság-átalakító Laposszög-átalakító számok különböző számrendszerekben Az információ mennyiségének mértékegységének konvertere Valuta árfolyamok Női ruházat és cipő méretei Férfi ruházat és cipő méretei Szögsebesség- és forgási frekvenciaváltó Gyorsulásváltó Szöggyorsulás-átalakító Sűrűség-átalakító Fajlagos térfogat-átalakító Tehetetlenségi nyomaték-átalakító Nyamat erőátalakító Nyomatékváltó Fajlagos fűtőérték-átalakító (tömeg szerint) Energiasűrűség és fajlagos fűtőérték-átalakító (térfogat szerint) Hőmérséklet-különbség-átalakító Együttható-átalakító Hőtágulási együttható Hőellenállás átalakító Hővezetőképesség átalakító fajlagos hőkapacitás átalakító energiaexpozíció és sugárzó teljesítmény átalakító hőáram sűrűség átalakító hőátadási együttható konvertáló térfogatáram átalakító tömegáram átalakító dinamikus áramlás átalakító megoldás dinamikus áramlás átalakító tömegáram átalakító tömegkoncentráció konverter tömegsűrűsége Kinematikus viszkozitás konverter felületi feszültség átalakító gőzáteresztő képesség konvertáló gőzáteresztő képesség és páraátviteli sebesség konvertáló hangszint konverter mikrofon érzékenység átalakító hangnyomásszint (SPL) konvertáló hangnyomásszint átalakító választható referencianyomás-fényerő-átalakítóval fényerősség-átalakító fényerősség-átalakítóval és fényerősség-átalakítóval a Dioptriához x és gyújtótávolság dioptria teljesítmény és lencsenagyítás (×) Elektromos töltés konverter Lineáris töltéssűrűség átalakító Felületi töltéssűrűség átalakító Tömeges töltéssűrűség átalakító Elektromos áram átalakító Lineáris áramsűrűség átalakító Felületi áramsűrűség átalakító Elektromos térerősség átalakító Elektromos térerősség konverter Electrovertersta Elektromos ellenállás-átalakító Elektromos vezetőképesség-átalakító Elektromos vezetőképesség-átalakító kapacitás-induktivitás-átalakító US Wire Gage konverter Szintek dBm-ben (dBm vagy dBmW), dBV-ben (dBV), wattban stb. egységek Magnetomotor erő átalakító Mágneses térerősség átalakító Mágneses fluxus átalakító Mágneses indukciós átalakító Sugárzás. Ionizáló sugárzás elnyelt dózisteljesítmény-átalakító radioaktivitás. Radioaktív bomlási átalakító sugárzás. Expozíciós dózis átalakító sugárzás. Elnyelt dózis átalakító decimális előtag átalakító adatátviteli tipográfia és képfeldolgozó egység konvertáló fa térfogategység konverter A kémiai elemek moláris tömegének periódusos rendszerének számítása, D. I. Mengyelejev

1 ohm centiméter [ohm cm] = 0,01 ohm méter [ohm m]

Kezdő érték

Átszámított érték

ohm méter ohm centiméter ohm hüvelyk mikroohm centiméter mikroohm hüvelyk abohm centiméter stat centiméterenként körkörös mil ohm per láb ohm sq. milliméter méterenként

További információ az elektromos ellenállásról

Általános információ

Mind a természetes, mind a szintetikus anyagok egyik legfontosabb jellemzője az elektromos ellenállás. Példa egy olyan elektromos készülékre, amelyben ezt a tulajdonságot a legtisztább formában használják fel, egy biztosíték, amely megvédi elektromos és elektronikus berendezéseinket a megengedett értékeket meghaladó áram hatásaitól.

Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy a szabványos biztosítékok házilag készített helyettesítői, amelyek az anyag ellenállásának ismerete nélkül készültek, amelyek néha nemcsak az elektromos áramkörök különböző elemeinek kiégését, hanem házak tüzét és gyulladását is okozzák. vezetékek az autókban.

Ugyanez vonatkozik az elektromos hálózatok biztosítékainak cseréjére is, amikor a kisebb névleges teljesítményű biztosíték helyett nagyobb üzemi áramerősségű biztosítékot szerelnek be. Ez az elektromos vezetékek túlmelegedéséhez, és ennek eredményeként szomorú következményekkel járó tüzek előfordulásához vezet. Ez különösen igaz a keretházakra.

Történeti hivatkozás

Az elektromos ellenállás fogalma a híres német fizikus, Georg Ohm munkáinak köszönhetően jelent meg, aki elméletileg alátámasztotta és számos kísérlet során bebizonyította az áramerősség, az akkumulátor elektromotoros ereje és az akkumulátor minden részének ellenállása közötti kapcsolatot. áramkört, így fedezte fel az akkor róla elnevezett elemi elektromos áramkör törvényét. Ohm megvizsgálta az átfolyó áram nagyságának függését a rákapcsolt feszültség nagyságától, a vezető anyagának hosszától és alakjától, valamint a vezető közegként használt anyag típusától.

Ugyanakkor tisztelegnünk kell Sir Humphrey Davy angol kémikus, fizikus és geológus munkássága előtt, aki elsőként állapította meg a vezető elektromos ellenállásának hosszától és keresztmetszeti területétől való függését, ill. megjegyezte az elektromos vezetőképesség hőmérséklettől való függését is.

Az elektromos áram áramlásának az anyagok típusától való függőségét vizsgálva Ohm azt találta, hogy minden rendelkezésére álló vezetőképes anyag rendelkezik az áramáramlással szembeni ellenállás bizonyos jellemzőivel.

Megjegyzendő, hogy Ohm idejében a manapság egyik legelterjedtebb vezető - az alumínium - különösen nemesfém státuszban volt, ezért Ohm a rézzel, ezüsttel, arannyal, platinával, cinkkel, ónnal, ólommal végzett kísérletekre korlátozódott. és vas.

Végül Ohm bevezette az anyagok elektromos ellenállásának fogalmát, mint alapvető jellemzőt, és egyáltalán nem tudott a fémekben folyó áram természetéről, sem ellenállásuk hőmérséklettől való függéséről.

Fajlagos elektromos ellenállás. Meghatározás

Az elektromos ellenállás vagy egyszerűen az ellenállás egy vezető anyag alapvető fizikai jellemzője, amely jellemzi az anyag azon képességét, hogy megakadályozza az elektromos áram áthaladását. Ezt a görög ρ betűvel jelölik (ejtsd: rho), és a Georg Ohm által az ellenállás számítására szolgáló tapasztalati képletből számítják ki.

vagy innen

ahol R az ellenállás ohmban, S a terület m²/-ben, L a hossz m-ben

Az SI nemzetközi mértékegységrendszerben az elektromos ellenállás mértékegysége Ohm m-ben van kifejezve.

Ez egy 1 m hosszú és 1 m² keresztmetszetű / 1 ohm értékű vezető ellenállása.

Az elektrotechnikában a számítások megkönnyítése érdekében az elektromos ellenállás deriváltját szokás használni, Ohm mm² / m-ben kifejezve. A legelterjedtebb fémek és ötvözeteik ellenállási értékei megtalálhatók a vonatkozó referenciakönyvekben.

Az 1. és 2. táblázat a különféle legelterjedtebb anyagok fajlagos ellenállásértékeit mutatja.

1. táblázat: Egyes fémek ellenállása

2. táblázat: A közönséges ötvözetek ellenállása

Különféle közegek fajlagos elektromos ellenállása. A jelenségek fizikája

Fémek és ötvözeteik, félvezetők és dielektrikumok fajlagos elektromos ellenállásai

Ma már tudással felvértezve képesek vagyunk bármilyen természetes és szintetikus anyag elektromos ellenállását előre kiszámítani kémiai összetétele és feltételezett fizikai állapota alapján.

Ez a tudás segít abban, hogy jobban kihasználjuk az anyagokban rejlő lehetőségeket, amelyek olykor egészen egzotikusak és egyediek.

Az uralkodó elképzelések alapján a fizika szempontjából a szilárd anyagokat kristályos, polikristályos és amorf anyagokra osztják.

Az ellenállás műszaki számítása vagy mérése szempontjából a legegyszerűbb módja az amorf anyagok. Nem rendelkeznek kifejezett kristályszerkezettel (bár lehetnek bennük ilyen anyagok mikroszkopikus zárványai), viszonylag homogének kémiai összetételükben, és az adott anyagra jellemző tulajdonságokat mutatnak.

Azonos kémiai összetételű, viszonylag kisméretű kristályokból álló polikristályos anyagok esetében a tulajdonságok viselkedése nem sokban különbözik az amorf anyagok viselkedésétől, mivel az elektromos ellenállást általában egy adott anyagminta integrált aggregált tulajdonságaként határozzák meg.

Bonyolultabb a helyzet a kristályos anyagokkal, különösen az egykristályokkal, amelyek eltérő elektromos ellenállással és egyéb elektromos jellemzőkkel rendelkeznek a kristályaik szimmetriatengelyeihez képest. Ezt a tulajdonságot kristályanizotrópiának nevezik, és széles körben használják a technológiában, különösen a kvarcoszcillátorok rádiótechnikai áramköreiben, ahol a frekvenciastabilitást pontosan az adott kvarckristályban rejlő frekvenciák generálása határozza meg.

Mindannyian számítógép, táblagép, mobiltelefon vagy okostelefon tulajdonosaként, beleértve az elektronikus órákat az iWatch-ig, egy kvarckristály tulajdonosa is. Ez alapján meg lehet ítélni a kvarc rezonátorok elektronikai felhasználásának mértékét, tízmilliárdokra becsülik.

Többek között sok anyag, különösen a félvezető ellenállása függ a hőmérséklettől, ezért referenciaadatokat általában a mérési hőmérséklettel, általában 20 °C-kal adnak meg.

A platina egyedülálló tulajdonságai, amelynek elektromos ellenállásának állandó és jól tanulmányozott hőmérsékletfüggősége, valamint nagy tisztaságú fém előállítási lehetősége előfeltétele volt az érzékelők létrehozásának széles hőmérsékleti tartományban. .

A fémek esetében az ellenállás referenciaértékeinek elterjedése a minták gyártási módszereinek és a minta fémének kémiai tisztaságának köszönhető.

Az ötvözetek esetében az ellenállás referenciaértékeinek szélesebb tartománya a minta-előkészítés módszereinek és az ötvözet összetételének változékonyságának köszönhető.

Folyadékok (elektrolitok) elektromos ellenállása

A folyadékok fajlagos ellenállásának megértése a kationok és anionok termikus disszociációjáról és mobilitásáról szóló elméleteken alapul. Például a Föld legelterjedtebb folyadékában, a közönséges vízben, molekuláinak egy része a hőmérséklet hatására ionokra bomlik: H+ kationok és OH– anionok. Ha a vízbe merített elektródákra normál körülmények között külső feszültséget kapcsolunk, az előbb említett ionok mozgása miatt áram keletkezik. Mint kiderült, molekulák egész asszociációi jönnek létre víz-klaszterekben, néha H+ kationokkal vagy OH- anionokkal kombinálva. Ezért az ionok klaszterek általi átvitele elektromos feszültség hatására a következőképpen történik: az egyik oldalon az alkalmazott elektromos tér irányában iont fogadva a klaszter a másik oldalon egy hasonló iont "ledob". A klaszterek jelenléte a vízben tökéletesen megmagyarázza azt a tudományos tényt, hogy körülbelül 4 ° C-os hőmérsékleten a víz a legnagyobb sűrűségű. A vízmolekulák többsége ebben az esetben a hidrogén- és kovalens kötések hatására klaszterekben van, gyakorlatilag kvázi kristályos állapotban; ebben az esetben a termikus disszociáció minimális, és a kisebb sűrűségű jégkristályok képződése (a jég vízben úszik) még nem kezdődött el.

Általánosságban elmondható, hogy a folyadékok ellenállása erősebb hőmérsékletfüggést mutat, ezért ezt a karakterisztikát mindig 293 K hőmérsékleten mérjük, ami 20 °C-os hőmérsékletnek felel meg.

A vízen kívül számos más oldószer is létezik, amelyek képesek kationokat és anionokat létrehozni az oldott anyagokból. Az ilyen megoldások fajlagos ellenállásának ismerete és mérése gyakorlati jelentőséggel is bír.

Sók, savak és lúgok vizes oldatainál az oldott anyag koncentrációja jelentős szerepet játszik az oldat fajlagos ellenállásának meghatározásában. Példa erre a következő táblázat, amely a 18 ° C-os vízben oldott különféle anyagok ellenállási értékeit mutatja:

3. táblázat: Különféle anyagok fajlagos ellenállási értékei 18 °C-os vízben oldva

A táblázatok adatai a Brief Physical and Technical Reference 1. kötetéből származnak, - M .: 1960

Szigetelők ellenállása

Az elektrotechnika, az elektronika, a rádiótechnika és a robotika ágaiban nagy jelentőséggel bír a különféle anyagok egész osztálya, amelyek viszonylag nagy ellenállással rendelkeznek. Függetlenül aggregáltsági állapotuktól, legyen az szilárd, folyékony vagy gáznemű, az ilyen anyagokat szigetelőknek nevezzük. Az ilyen anyagokat az elektromos áramkörök egyes részeinek egymástól való elkülönítésére használják.

A szilárd szigetelők példája a jól ismert rugalmas elektromos szalag, amelynek köszönhetően a különféle vezetékek csatlakoztatásakor helyreállítjuk a szigetelést. Sokan ismerik a légvezetékek felfüggesztésére szolgáló porcelán szigetelőket, a legtöbb elektronikai termék részét képező elektronikus alkatrészeket tartalmazó textolit lapokat, kerámiát, üveget és sok más anyagot. A modern műanyag- és elasztomer alapú tömör szigetelőanyagok biztonságossá teszik a különféle feszültségű elektromos áramok használatát a legkülönfélébb eszközökben és eszközökben.

A szilárd szigetelők mellett a nagy ellenállású folyékony szigetelőket széles körben használják az elektrotechnikában. Az elektromos hálózatok teljesítménytranszformátoraiban a folyékony transzformátorolaj megakadályozza az önindukciós EMF miatti fordulatok közötti meghibásodásokat, megbízhatóan leválasztva a tekercsek fordulatait. Az olajos megszakítókban az olajat az áramforrások váltása során fellépő elektromos ív eloltására használják. A kondenzátorolajat nagy elektromos teljesítményű kompakt kondenzátorok létrehozására használják; ezen olajok mellett folyékony szigetelőként természetes ricinusolajat és szintetikus olajokat használnak.

Normál légköri nyomáson elektrotechnikai szempontból minden gáz és keverékük kiváló szigetelő, de a nemesgázok (xenon, argon, neon, kripton) tehetetlenségük miatt nagyobb ellenállásúak, amit széles körben alkalmaznak a technológia egyes területei.

De a leggyakoribb szigetelő a levegő, amely főleg molekuláris nitrogénből (75 tömeg%), molekuláris oxigénből (23,15 tömeg%), argonból (1,3 tömeg%), szén-dioxidból, hidrogénből, vízből és néhány szennyeződésből áll. Különféle nemesgázok . Leválasztja a hagyományos háztartási villanykapcsolók, relé alapú áramkapcsolók, mágneses indítók és mechanikus megszakítók áramát. Megjegyzendő, hogy a gázok vagy keverékeik nyomásának a légköri nyomás alá történő csökkenése elektromos ellenállásuk növekedéséhez vezet. Ebben az értelemben az ideális szigetelő a vákuum.

Különféle talajok fajlagos elektromos ellenállása

Az egyik legfontosabb módja annak, hogy megvédjük az embert az elektromos áram káros hatásaitól elektromos berendezésekben bekövetkezett balesetek esetén, egy védőföldelő berendezés.