Cos'è la resistenza elettrica?
La fisica è piena di concetti difficili da immaginare. Un vivido esempio di questo è il tema dell'elettricità. Quasi tutti i fenomeni e i termini che si verificano sono difficili da vedere o immaginare.
Cos'è la resistenza elettrica? Da dove viene? Perché lo stress si verifica? E perché la corrente ha potere? Ci sono un numero infinito di domande. È necessario capire tutto in ordine. E sarebbe bene iniziare con la resistenza.
Cosa succede in un conduttore quando la corrente scorre attraverso di esso?
Ci sono situazioni in cui un materiale che ha una capacità conduttiva si trova tra due poli di un campo elettrico: positivo e negativo. E poi va corrente elettrica. Ciò si manifesta nel fatto che gli elettroni liberi iniziano il movimento direzionale. Dal momento che hanno una carica negativa, il loro movimento viene eseguito in una direzione - a un vantaggio. È interessante notare che, per la direzione della corrente elettrica, è consuetudine indicare un altro - dal più al meno. 
Durante il movimento, gli elettroni colpiscono gli atomi di materia e trasferiscono parte della loro energia a loro. Questo spiega che il conduttore incluso nella rete si surriscalda. E gli stessi elettroni rallentano. Ma il campo elettrico li accelera di nuovo, quindi corrono di nuovo al massimo. Questo processo ha luogo indefinitamente finché c'è un campo elettrico attorno al conduttore. Si scopre che sono gli elettroni a sperimentare la resistenza della corrente elettrica. Cioè, più ostacoli incontrano, maggiore è il valore di questa quantità.
Cos'è la resistenza elettrica?
Può essere definito sulla base di due posizioni. Il primo è legato alla formula per la legge di Ohm. E sembra così: la resistenza elettrica è una grandezza fisica, che è definita come il rapporto tra la tensione in un conduttore e la forza della corrente che scorre in esso. La notazione matematica è un po 'più bassa.
Il secondo è basato sulle proprietà del corpo. La resistenza elettrica di un conduttore è una quantità fisica che indica la proprietà del corpo per convertire l'energia dell'elettricità in calore. Entrambe queste affermazioni sono vere. Solo nel corso della scuola il più delle volte si ferma a memorizzare il primo. La quantità da studiare è indicata dalla lettera R. Le unità in cui viene misurata la resistenza elettrica sono ohm.
Con quali formule si possono trovare?
Il più famoso deriva dalla legge di Ohm per la sezione di catena. Combina corrente elettrica, tensione, resistenza. Sembra questo:
Questa è la formula 1.
Il secondo tiene conto del fatto che la resistenza dipende dai parametri del conduttore:
Questa formula ha il numero 2. Contiene la seguente notazione:
| valore | lettera | Unità di misura |
| resistività | ρ | Ohm * m |
| Lunghezza del conduttore | l | m |
| L'area che ha la sezione trasversale | S | m 2 |
La resistività elettrica è una grandezza fisica uguale alla resistenza di un materiale lungo 1 m e con un'area della sezione trasversale di 1 m 2 .
La tabella mostra l'unità di sistema della resistività. In situazioni reali non esiste una cosa che la sezione sia misurata in metri quadrati. Quasi sempre quadrati. Pertanto, la resistività è più comoda da prendere in Ohm * mm 2 / m, e l'area è sostituita in mm 2 .
Da cosa e come dipende la resistenza?
In primo luogo, dalla sostanza dalla quale è fatto il conduttore. Maggiore è il valore della resistività elettrica, peggio sarà la corrente.
In secondo luogo, la lunghezza del filo. E qui la dipendenza è diretta. Con l'aumentare della lunghezza, aumenta la resistenza.
In terzo luogo, sullo spessore. Più spesso è il conduttore, minore è la sua resistenza.
E infine, quarto, sulla temperatura del conduttore. E qui tutto non è così chiaro. Se parliamo di metalli, la loro resistenza elettrica aumenta con il calore. L'eccezione è fatta da alcune leghe speciali - la loro resistenza praticamente non cambia quando viene riscaldata. Questi includono: constantan, nickeline e manganina. Quando i liquidi si scaldano, la loro resistenza diminuisce.
Quali sono i resistori?
Questo è l'articolo incluso circuito elettrico. Ha una resistenza molto specifica. Questo è ciò che viene usato negli schemi. È consuetudine suddividere i resistori in due tipi: fissi e variabili. Il loro nome è legato al fatto che la loro resistenza possa essere cambiata. Il primo - permanente - non consente in alcun modo di modificare il valore nominale della resistenza. Rimane invariato. Il secondo - variabili - rende possibile apportare modifiche, cambiando la resistenza a seconda delle esigenze di un particolare circuito. Nell'elettronica, c'è un altro tipo di trimmer. La loro resistenza cambia solo nel momento in cui è necessario regolare il dispositivo, e quindi rimane costante.
Che aspetto ha un resistore sui circuiti?
Un rettangolo con due uscite dai lati stretti. Questo è un resistore permanente. Se sul terzo lato viene disegnata una freccia, allora è già variabile. Inoltre, il resistore è anche firmato sui circuiti. Proprio dentro questo rettangolo. Solitamente solo numeri o con il nome, se sono molto grandi.
Qual è l'isolamento e perché dovrebbe essere misurato?
Il suo scopo è garantire la sicurezza elettrica. La resistenza elettrica di isolamento è la caratteristica principale. Non consente a una corrente pericolosa di fluire attraverso il corpo umano.
Esistono quattro tipi di isolamento:
- lavoro - il suo scopo è quello di garantire il normale funzionamento dell'apparecchiatura, quindi non sempre ha un livello sufficiente di protezione umana;
- extra è un'aggiunta alla prima specie e protegge le persone;
- il doppio combina i primi due tipi di isolamento;
- rinforzato, che è una forma di lavoro migliorata, è affidabile come un extra.
Tutti i dispositivi che hanno uno scopo domestico devono essere dotati di isolamento doppio o rinforzato. Inoltre, deve avere caratteristiche tali da resistere a qualsiasi carico meccanico, elettrico e termico.
Nel tempo, l'isolamento invecchia e i suoi parametri si deteriorano. Questo spiega il fatto che richiede controlli regolari. Il suo scopo è eliminare i difetti e misurare la sua resistenza attiva. Per fare questo, utilizzare un dispositivo speciale - megaohmmetro.
Esempi di problemi con le soluzioni
Condizione 1: È necessario determinare la resistenza elettrica del filo di ferro, che ha una lunghezza di 200 me un'area di sezione trasversale di 5 mm².
La decisione Devi usare la seconda formula. È solo sconosciuto resistività. Ma puoi vederlo sul tavolo. È uguale a 0,098 ohm * mm / m 2 . Ora hai solo bisogno di sostituire i valori nella formula e contare:
R = 0.098 * 200/5 = 3.92 ohm.
Risposta: la resistenza è di circa 4 ohm.
Condizione 2: calcolare la resistenza elettrica di un conduttore in alluminio, se la sua lunghezza è di 2 km, e l'area della sezione trasversale è di 2,5 mm².
La decisione Simile al primo compito, la resistività è 0,028 ohm * mm / m 2 . Per ottenere la risposta giusta, è necessario convertire i chilometri in metri: 2 km = 2000 m. Ora possiamo assumere:
R = 0,028 * 2000 / 2,5 = 22,4 ohm.
Risposta : R = 22.4 ohm.
Condizione 3: Quanto è lungo il filo necessario se la sua resistenza dovrebbe essere 30 ohm? Nota per la sua sezione trasversale - 0,2 mm ², e il materiale è in nichel.
La decisione Dalla stessa formula di resistenza, puoi ottenere l'espressione per la lunghezza del filo:
l = (R * S) / ρ. Tutto è noto, ad eccezione della resistività, che deve essere presa dalla tabella: 0,45 Ω * mm 2 / m. Dopo la sostituzione e i calcoli, risulta che l = 13,33 m.
Risposta: il valore approssimativo della lunghezza è 13 m.
Condizione 4: determinare il materiale di cui è fatto il resistore, se la sua lunghezza è 40 m, la resistenza è di 16 Ohm, la sezione trasversale è di 0,5 mm².
La decisione Simile al terzo problema, la formula per la resistività è espressa:
ρ = (R * S) / l. La sostituzione di valori e calcoli fornisce il seguente risultato: ρ = 0,2 Ohm * mm 2 / m Questo valore di resistenza specifico è tipico per il piombo.
La risposta è : piombo.