Расчет сопротивления проводника

Единица измерения удельного сопротивления в Международной системе единиц (СИ) — Ом·м. 1 мкОм·дюйм = 2.54·10⁻⁸ Ом·м. Удельное сопротивление характеризует способность вещества проводить электрический ток и не зависит от формы и размеров вещества. В отличие от электрического сопротивления, являющегося свойством проводника и зависящего от его материала, формы и размеров, удельное электрическое сопротивление является свойством только вещества.

В технике также применяется устаревшая внесистемная единица Ом·мм²/м, равная 10−6 от 1 Ом·м. В этом случае удельное сопротивление является зависящим от координат тензором второго ранга, содержащим девять компонент ρij{\displaystyle \rho _{ij}}. Из этого равенства и приведённого ранее соотношения для Ei(r→){\displaystyle E_{i}({\vec {r}})} следует, что тензор удельного сопротивления является обратным тензору удельной проводимости.

Для чистых веществ колебания численных значений удельного сопротивления обусловлены различными методами механической и термической обработки, например, отжигом проволоки после волочения. Удельное сопротивление зависит от концентрации в проводнике свободных электронов и от расстояния между ионами кристаллической решетки, иначе говоря, от материала проводника. Например, величина удельного сопротивления электротехнической меди, примерно, составляет 1,72*10^-8 Ом·м = 0.0172 мкОм·м (определяется при температуре 20 градусов по Цельсию).

При нагревании, электрическое сопротивление металлических проводников – возрастает, а при охлаждении – уменьшается. 1 °С. Так как значения ТКС очень малы, то в справочниках их указывают в единицах тысячных или миллионных долей (ppm/°С — Parts Per Million) относительного изменения сопротивления на градус. Но, при чрезмерно сильном нагреве, к примеру, тонкого медного провода до температуры красного каления, его активное электрическое сопротивление постоянному току возрастает многократно.

Ом кв. миллиметр на метр (Ом•мм²/м) — производная метрическая единица удельного электрического сопротивления, применяемая в технике. На этих страницах размещены конвертеры единиц измерения, позволяющие быстро и точно перевести значения из одних единиц в другие, а также из одной системы единиц в другую. Конвертеры пригодятся инженерам, переводчикам и всем, кто работает с разными единицами измерения.

Эта формула справедлива для неоднородного, но изотропного вещества. Учитель: Ответьте на вопросы: Как меняется сопротивление металлических проводников с увеличением температуры? Ученик: Экспериментально было установлено, что с ростом температуры сопротивление проводника растет по линейному закону: ρ = ρ0(1+αt), где α – термический коэффициент сопротивления. У некоторых металлов при нагревании на 100°С сопротивление увеличивается на 40-50%.

Вывод рабочей формулы и описание установки

Он характеризует зависимость сопротивления вещества от температуры. Учитель: Что представляет собой график зависимости сопротивления от температуры? Учащиеся: Способность металлов менять свое сопротивление с изменением температуры используется для устройства термометров сопротивления. Такие термометры применяют для измерения очень низких и очень высоких температур.

Температурный коэффициент электрического сопротивления должен быть высоким и обеспечивать высокую чувствительность термометра. Удельное электрическое сопротивление проводника должно быть высоким и позволять построить термометр с большим сопротивлением при малых габаритных размерах.

Учитель: Платина применяется в стандартных технических термометрах для измерений в диапазоне температур от -200 до +650° С, а в термометрах специальных конструкций – до + 750°С и даже до 1200°С. Это показывает, что с нагревом сопротивление металлической проволоки увеличивается.

Обобщение понятия удельного сопротивления

Величина обратная электрическому сопротивлению — это проводимость. Стоит отметить, что классический омметр измеряет активную часть сопротивления (так называемые омики). Любое сопротивление (металл или полупроводник) в цепи переменного тока имеет активную и реактивную составляющую. Активное сопротивление — это часть полного сопротивления электрической цепи, энергия которого полностью преобразуется в другие виды энергии (механическую, химическую, тепловую).

Диэлектрики, напротив, обладают высоким уд. сопротивлением и используются для изоляции. В катушках и конденсаторах при подаче напряжения происходит накопление энергии в виде магнитных и электрических полей, что требует некоторого времени. Магнитные поля в сетях переменного тока изменяются вслед за меняющимся направлением движения зарядов, при этом оказывая дополнительное сопротивление.

Абом сантиметр (абОм·см) — единица удельного электрического сопротивления системы СГСМ (абсолютная электромагнитная система сантиметр-грамм-секунда). Результаты измерений и значения абсолютной погрешности занести в таблицу прямых измерений. Температурный коэффициент сопротивления в диапазоне измерения должен быть постоянным и обеспечивать линейную зависимость сопротивления от температуры. Значения даны при температуре t = 20 °C. Сопротивления сплавов зависят от их химического состава и могут варьироваться.

Предлагаю также ознакомиться: