Tabla de Contenidos
Електрическото съпротивление се определя като съпротивление на проводник с единица дължина и единица площ на напречното сечение. Това е интензивно свойство на материалите, което измерва способността им да се противопоставят или да инхибират (тоест да се противопоставят) на потока от електрически ток в тях. В този смисъл това е обратното или противоположно на проводимостта, което също е интензивно свойство, което измерва способността на материала да позволява протичането на електрически ток.
Съпротивлението се представя с гръцката буква ρ (ro) и е интензивно свойство: то не зависи нито от количеството, нито от размерите на материала, а само от неговия състав. Например, проводимостта на чистата мед е една и съща, независимо дали имаме фина жица като човешки косъм или прът с дебелина 5 см.
Това е едно от характерните електрически свойства на материалите и е от съществено значение за избора например на материалите, от които трябва да бъдат направени компонентите на електронна верига, проводници или електрически резистори, наред с други.
съпротивление срещу съпротивление
Когато говорим за съпротивление, много често се говори и за съпротивление. И двете понятия са свързани, но не са едно и също. Докато съпротивлението измерва присъщото съпротивление на даден материал спрямо потока от електрически ток и е свързано единствено с неговия състав и вътрешна структура, съпротивлението е широкообхватно свойство, което измерва абсолютното съпротивление на конкретно тяло спрямо токовия поток.
Съпротивлението на проводник се определя чрез измерване на тока през него при потенциална разлика, приложена към двата края на проводника, след което се прилага законът на Ом.
Съпротивлението обаче може да се изчисли и теоретично от съпротивлението и от формата и размерите на проводника, тъй като съпротивлението е пропорционално на дължината на проводника и обратно пропорционално на площта на напречното сечение на проводника:
Тази формула за изчисляване на съпротивлението също ни позволява да дефинираме електрическото съпротивление като константата на пропорционалността между съпротивлението на проводника и връзката между неговата дължина и площта на неговото напречно сечение .
Формула за електрическо съпротивление
Съпротивлението може да се определи по различни начини. Най-простият начин е чрез експериментално измерване на съпротивлението на проводник и неговите физически размери и след това прилагане на следната формула:
където R е съпротивлението, S е площта на напречното сечение и l е дължината на въпросния проводник.
В допълнение към тази формула, съпротивлението може също да бъде свързано с вътрешното електрическо поле на проводника и плътността на тока, което генерира това електрическо поле, по същия начин, както се определя проводимостта на даден материал. В този случай формулата е:
където E и J съответстват на величините на електрическото поле и плътността на тока по посока на протичане на тока.
единици съпротивление
Като се имат предвид горните формули за определяне на съпротивлението, лесно е да се познае какви трябва да бъдат единиците на това интензивно свойство.
В международната система от единици единицата за съпротивление е ом (Ω), докато единиците за дължина и площ са съответно m и m 2 . С оглед на горното, единиците SI за съпротивление са:
Тоест международните единици за електрическо съпротивление са ом.метри или Ω.m. Въпреки това, когато се използват в различни видове изчисления, тези единици не винаги са практични.
Например, електроинженерите често извършват сложни изчисления на съпротивления и други величини, използвайки съпротивление, както и някои други технически спецификации за материали и проводници, използвани при проектирането на електрически вериги. В тези случаи дължината на проводника почти винаги се изразява в единици на международната система, т.е. в метри, но това не важи за площта на напречното му сечение, което обикновено се изразява в mm 2 . Това е така, защото m 2 е твърде голяма единица, за да изрази площта на напречното сечение на проводник с дебелина само един или два милиметра.
За да се избегне необходимостта от преобразуване на единици при изчисляване на съпротивлението на проводник, съпротивлението често се изразява в единици Ω.mm 2 /m .
От друга страна, електрическото съпротивление е свойство, използвано за оценка на степента на чистота на водата. Когато са необходими много чисти водни проби, те се подлагат на процес на дейонизация, който намалява тяхната електрическа проводимост до минимум, увеличавайки максимално съпротивлението им. Оборудването, което измерва съпротивлението на водата, използва клетка с електроди с площ от 1 cm 2 и с разстояние от 1 cm между тях. Освен това стойностите на съпротивлението, измерени в случаи на вода с висока чистота, са от порядъка на милиони ома. Поради тези причини електрическото съпротивление на чистата вода се изразява в единици MΩ.cm.
Някои представителни стойности на съпротивление на добри и лоши проводници
По-долу са някои характерни стойности на материалите, считани за добри проводници, както и тези, които са изолатори, тоест тези, които не провеждат добре електричество и следователно са лоши проводници.
Проводимите материали се характеризират с много ниско съпротивление, което им позволява да провеждат много добре електричество. От друга страна, изолационният материал е този, който има много високо съпротивление.
проводими материали
| Материал | Проводимост (Ω.m) |
| графен | 1,00 х 10 -8 |
| Сребро | 1,59 х 10 -8 |
| Мед | 1,71 х 10 -8 |
| злато | 2,35 х 10 -8 |
| Алуминий | 2,82 х 10 -8 |
Изолационни материали
| Материал | Проводимост (Ω.m) |
| свръхчиста вода | 1,8 х 10 5 |
| дърво | 10 8 – 10 14 |
| Стъклена чаша | 10 10 – 10 14 |
| Гума или твърда гума | 10 13 – 10 16 |
| Амбър | 5.10 14 |
| Сяра | 10 15 |
Както може да се види при сравняване на двете таблици, разликата между съпротивленията на добрите и лошите проводници може да покрие около 23 порядъка и дори повече.
Препратки
- Британика, Т. Редактори на Енциклопедия (2018 г., 22 август). Съпротивление . Енциклопедия Британика. Извлечено от https://www.britannica.com/science/resistivity
- Jewett, JW, & Serway, RA (2006). Физика за наука и инженерство – Том II (6-то издание). Thomson International.
- Съпротивление и съпротивление | Calculisto – Резюмета и класове по математика . (n.d.). изчислявам. Налично на https://www.calculisto.com/topics/circuitos-electricos/summary/348
- Електрическо съпротивление . (2020 г., 9 август). AcMax. Достъпно на https://acmax.mx/resistividad
- Съпротивление, специфично съпротивление . (2019, 30 март). Unichrom електроника. Налично на https://unicrom.com/resistividad-resistencia-especifica/
- Storr, W. (2021 г., 14 януари). Съпротивление и електрическа проводимост . Основни уроци по електроника. Налично на адрес https://www.electronics-tutorials.ws/resistor/resistivity.html
