Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Електричний опір


Solenoid.svg

План:


Введення

Класична електродинаміка
Solenoid.svg
Електрика Магнетизм
Електростатика
Закон Кулона
Теорема Гаусса
Електричний дипольний момент
Електричний заряд
Електрична індукція
Електричне поле
Електростатичний потенціал
Магнітостатики
Закон Біо - Савара - Лапласа
Закон Ампера
Магнітний момент
Магнітне поле
Магнітний потік
Електродинаміка
Векторний потенціал
Диполь
Потенціали Ліенара - Вихерта
Сила Лоренца
Струм зміщення
Уніполярна індукція
Рівняння Максвелла
Електричний струм
Електрорушійна сила
Електромагнітна індукція
Електромагнітне випромінювання
Електромагнітне поле
Електричне коло
Закон Ома
Закони Кірхгофа
Індуктивність
Радіохвилеводи
Резонатор
Електрична ємність
Електрична провідність
Електричний опір
Електричний імпеданс
Коваріантна формулювання
Тензор електромагнітного поля
Тензор енергії-імпульсу
4-потенціал
4-ток
Відомі вчені
Генрі Кавендіш
Майкл Фарадей
Андре-Марі Ампер
Густав Роберт Кірхгоф
Джеймс Клерк (Кларк) Максвелл
Генрі Рудольф Герц
Альберт Абрахам Майкельсон
Роберт Ендрюс Міллікен
Див також "Фізичний портал"

Електричний опір - фізична величина, що характеризує властивості провідника перешкоджати проходженню електричного струму і рівна відношенню напруги на кінцях провідника до силі струму, що протікає по ньому [1]. Опір для ланцюгів змінного струму і для змінних електромагнітних полів описується поняттями імпедансу і хвильового опору. Опором ( резистором) також називають радіодеталей, призначену для введення в електричні кола активного опору.

Опір (часто позначається буквою R або r ) Вважається, в певних межах, постійною величиною для даного провідника; її можна розрахувати як

R = \ frac {U} {I},

де

R - Опір;
U - різниця електричних потенціалів на кінцях провідника;
I - сила струму, що протікає між кінцями провідника під дією різниці потенціалів.

1. Одиниці та розмірності

Розмірність електричного опору в СІ: dim R = L 2 MT -3 I -2 . В міжнародній системі одиниць (СІ) одиницею опору є Ом (Ω, Ohm). В системі СГС як такої одиниця опору не має спеціальної назви, проте в її розширення ( СГСЕ, СГСМ і гауссова система одиниць) використовуються [2] :

  • статті (у СГСЕ і гауссовой системою, 1 statΩ = (10 9 c -2) з / см = 898 755 178 736,818 Ом (точно) ≈ 8,98755 10 11 Ом, дорівнює опору провідника, через який під напругою 1 статвольт тече струм 1 статампер );
  • Абомей (в СГСМ, 1 abΩ = 1.10 -9 Ом = 1 нано, дорівнює опору провідника, через який під напругою 1 абвольт тече струм 1 абампер ).

Розмірність опору в СГСЕ і гауссовой системі дорівнює TL -1 (Тобто збігається з розмірністю зворотного швидкості, с / см), в СГСМ - LT -1 (Тобто збігається з розмірністю швидкості, см / с) [3].

Зворотною величиною по відношенню до опору є електропровідність, одиницею виміру якої в системі СІ служить сіменс (1 См = 1 Ом -1), в системі СГСЕ (і гауссовой) статсіменс і в СГСМ - абсіменс [4].


2. Фізика явища

Висока електропровідність металів пов'язана з тим, що в них є велика кількість носіїв струму - електронів провідності, що утворюються з валентних електронів атомів металу, які не належать певному атому. Електричний струм в металі виникає під дією зовнішнього електричного поля, яке викликає впорядкований рух електронів. Рухомі під дією поля електрони розсіюються на неоднорідностях іонної решітки (на домішках, дефектах решітки, а також порушеннях періодичної структури, пов'язаної з тепловими коливаннями іонів). При цьому електрони втрачають імпульс, а енергія їх руху перетворюються у внутрішню енергію кристалічної решітки, що й призводить до нагрівання провідника при проходженні по ньому електричного струму.

В інших середовищах ( напівпровідниках, діелектриках, електролітах, неполярних рідинах, газах і т. д.) залежно від природи носіїв заряду фізична причина опору може бути іншою. Лінійна залежність, виражена законом Ома, дотримується не у всіх випадках.

Опір провідника при інших рівних умовах залежить від його геометрії і від питомої електричного опору матеріалу, з якого він складається.

Опір однорідного провідника постійного перетину залежить від властивостей речовини провідника, його довжини, перетини і обчислюється за формулою:

R = \ frac {\ rho \ cdot l} {S},

де ρ - питомий опір речовини провідника, l - довжина провідника, а S - площа перерізу.
Опір однорідного провідника також залежить від температури.

Питомий опір - скалярна фізична величина, чисельно рівна опору однорідного циліндричного провідника одиничної довжини і одиничної площі.

Опір металів знижується при зниженні температури; при температурах порядку декількох кельвінів опір більшості металів і сплавів прагне або стає рівним нулю (ефект надпровідності). Навпаки, опір напівпровідників та ізоляторів при зниженні температури зростає. Опір також змінюється в міру збільшення струму / напруги, що протікає через провідник / напівпровідник.


3. Опір людини

  • Для розрахунку величини сили струму, що протікає через людину при потраплянні його під електричну напругу частотою 50 Гц, опір тіла людини умовно приймається рівним 1 кОм [5]. Ця величина має мале відношення до реального опору людського тіла. У реальності опір людини не є провідникові, оскільки ця величина, по-перше, нелінійна по відношенню до прикладеній напрузі, по-друге змінюється в часі, по-третє, набагато менше у людини, яка хвилюється і, отже, потіє і т. д .
  • Серйозні ураження тканин людини спостерігаються звичайно при проходженні струму силою близько 100 мА. Абсолютно безпечним вважається струм силою до 1 мА. Питомий опір тіла людини досить значно (близько 15 кОм). Тому небезпечні струми можуть бути досягнуті тільки при значній напрузі. Однак при наявності вогкості опір тіла людини різко знижується і безпечним може вважатися напругу тільки до 12 В.

4. Метрологічні аспекти

4.1. Прилади для вимірювання опору (постійного струму)

4.2. Засоби відтворення опору

  • Магазин опорів
  • Котушки електричного опору

4.3. Державний еталон опору

  • МЕТ 14-91 Державний первинний еталон одиниці електричного опору. Інститут-хранитель: ВНИИМ.

Примітки

  1. Електричний опір - БСЕ - slovari.yandex.ru/dict/bse/article/00092/80200.htm? text = опір електричне & stpar3 = 1.1.
  2. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 92nd Edition. - Ed. William M. Haynes. - 2011. - ISBN 978-1-4398-5511-9
  3. Б. М. Яворський, А. А. Детлаф. - Довідник з фізики для інженерів і студентів вузів. - М.: Наука, 1968. - 939 с.
  4. Іноді в англомовній літературі сіменс називають mho ("перевернуте" назву зворотного одиниці ohm), відповідно для СГСЕ і СГСМ - statmho (= statsiemens) і abmho (= absiemens).
  5. 1 кОм в моделі, прийнятої в стандарті IEEE Std 80 - nr.stpi.org.tw/ejournal/proceedingA/v23n5/612-621.pdf

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Питомий електричний опір
Опір
Лобове опір
Ненасильницький опір
Термічний опір
Внутрішній опір
Хвильовий опір
Опір (психоаналіз)
Опір матеріалів
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru