Điện trở là gì?

Dòng điện I trong bất kỳ chất nào đều được tạo ra do sự chuyển động của các hạt mang điện theo một hướng nhất định do tác dụng của năng lượng bên ngoài (hiệu điện thế U). Mỗi chất có các thuộc tính riêng ảnh hưởng đến dòng điện trong nó theo những cách khác nhau. Các tính chất này được đánh giá bằng điện trở R.

Georg Ohm đã xác định bằng thực nghiệm các yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của điện trở của một chất nhất định công thức của sự phụ thuộc của nó của điện áp và dòng điện được đặt theo tên ông. Đơn vị điện trở SI được đặt theo tên ông. 1 ohm là giá trị điện trở đo được ở 0°C đối với một cột thủy ngân đồng nhất dài 106,3 cm với diện tích mặt cắt ngang là 1 mm2.

Sự định nghĩa

Để đánh giá và áp dụng vào thực tế các vật liệu sản xuất thiết bị điện, thuật ngữ «Điện trở dây dẫn» đã được giới thiệu... Tính từ "cụ thể" được thêm vào biểu thị hệ số sử dụng giá trị tham chiếu thể tích được chấp nhận cho chất được đề cập. Điều này cho phép đánh giá các thông số điện của các vật liệu khác nhau.

Trong trường hợp này, người ta tính đến việc điện trở của dây tăng lên khi tăng chiều dài và giảm tiết diện của nó. Hệ SI sử dụng thể tích của một sợi dây đồng nhất có chiều dài 1 mét và tiết diện 1 m2... Trong tính toán kỹ thuật, một đơn vị đo thể tích bên ngoài hệ thống đã lỗi thời nhưng tiện lợi, bao gồm chiều dài 1 mét và diện tích. của 1 mm.2... Công thức tính điện trở ρ được thể hiện trong hình.

Để xác định tính chất điện của các chất, một đặc tính khác được đưa ra - độ dẫn điện cụ thể b. Nó tỉ lệ nghịch với trị số điện trở, quyết định khả năng dẫn điện của vật liệu: b = 1/p.

Điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ như thế nào

Độ dẫn điện của vật liệu bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ của nó. Các nhóm chất khác nhau không hoạt động như nhau khi đun nóng hoặc làm lạnh. Tính chất này được tính đến đối với dây dẫn điện hoạt động ngoài trời trong điều kiện thời tiết nóng và lạnh.

Vật liệu và điện trở cụ thể của dây dẫn được chọn có tính đến các điều kiện hoạt động của nó.

Sự gia tăng điện trở của dây dẫn đối với dòng điện chạy qua trong quá trình gia nhiệt được giải thích là do khi nhiệt độ của kim loại trong nó tăng lên, cường độ chuyển động của các nguyên tử và hạt mang điện theo mọi hướng tăng lên, điều này tạo ra những trở ngại không cần thiết chuyển động của các hạt tích điện theo một hướng và làm giảm giá trị từ thông của chúng.

Nếu nhiệt độ của kim loại giảm thì điều kiện cho dòng điện chạy qua được cải thiện.Khi được làm lạnh đến nhiệt độ tới hạn, hiện tượng siêu dẫn xuất hiện ở nhiều kim loại, khi điện trở của chúng gần như bằng không. Tính chất này được sử dụng rộng rãi trong nam châm điện công suất cao.

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ dẫn điện của kim loại được ngành công nghiệp điện sử dụng trong sản xuất đèn sợi đốt thông thường. của họ sợi niken khi dòng điện chạy qua, nó bị đốt nóng đến mức phát ra quang thông. Ở điều kiện bình thường, điện trở của nichrom vào khoảng 1,05 ÷ 1,4 (ohm ∙ mm2)/m.

Khi bóng đèn được bật dưới điện áp, một dòng điện lớn chạy qua dây tóc, làm nóng kim loại rất nhanh, đồng thời, điện trở của mạch điện tăng lên, giới hạn dòng điện khởi động ở giá trị danh định cần thiết để có được ánh sáng . Theo cách này, một quy định đơn giản về cường độ dòng điện được thực hiện bằng một vòng xoắn niken, không cần sử dụng các chấn lưu phức tạp được sử dụng trong các nguồn đèn LED và huỳnh quang.

Điện trở của vật liệu dùng trong kỹ thuật như thế nào

Kim loại quý màu có đặc tính dẫn điện tốt nhất. Do đó, các tiếp điểm quan trọng trong các thiết bị điện được làm bằng bạc. Nhưng điều này làm tăng giá cuối cùng của toàn bộ sản phẩm. Tùy chọn dễ chấp nhận nhất là sử dụng kim loại rẻ hơn. Ví dụ, điện trở của đồng bằng 0,0175 (ohm ∙ mm2) / m khá phù hợp cho các mục đích như vậy.

Kim loại quý - vàng, bạc, bạch kim, palladium, iridi, rhodium, rutheni và osmium, được đặt tên chủ yếu vì khả năng kháng hóa chất cao và vẻ ngoài đẹp đẽ khi làm đồ trang sức.Ngoài ra, vàng, bạc và bạch kim có độ dẻo cao và các kim loại nhóm bạch kim là vật liệu chịu lửa và giống như vàng, nó trơ về mặt hóa học. Những lợi thế của kim loại quý kết hợp.

Các hợp kim đồng có độ dẫn điện tốt được sử dụng để chế tạo các song song hạn chế dòng điện lớn chạy qua đầu đo của các ampe kế mạnh.

Điện trở của nhôm 0,026 ÷ 0,029 (ohm ∙ mm2)/m cao hơn một chút so với đồng nhưng sản lượng và giá thành của kim loại này thấp hơn. Nó cũng nhẹ hơn. Điều này giải thích việc sử dụng rộng rãi nó trong điện để sản xuất dây bên ngoài và lõi cáp.

Điện trở của sắt 0,13 (ohm ∙ mm2) / m cũng cho phép sử dụng nó để truyền dòng điện, nhưng điều này dẫn đến tổn thất điện năng lớn hơn. Hợp kim thép đã tăng sức mạnh. Do đó, các sợi thép được dệt thành dây dẫn trên không bằng nhôm của đường dây điện cao thế được thiết kế để chịu được tải đứt.

Điều này đặc biệt đúng khi băng hình thành trên dây điện hoặc gió giật mạnh.

Một số hợp kim, chẳng hạn như hằng số và niken, có các đặc tính điện trở ổn định nhiệt trong một phạm vi nhất định. Điện trở của Nickeline thực tế không thay đổi từ 0 đến 100 độ C. Do đó, cuộn dây biến trở được làm bằng niken.

Trong các dụng cụ đo lường, đặc tính thay đổi nghiêm ngặt các giá trị điện trở của bạch kim đối với nhiệt độ của nó được sử dụng rộng rãi. Nếu cho một dòng điện từ nguồn điện áp ổn định chạy qua một dây bạch kim và tính giá trị điện trở, nó sẽ cho biết nhiệt độ của bạch kim.Điều này cho phép chia thang đo theo độ tương ứng với các giá trị ohm. Phương pháp này cho phép bạn đo nhiệt độ với độ chính xác của các phân số của một độ.

Đôi khi, để giải quyết các vấn đề thực tế, bạn cần biết điện trở chung hoặc cụ thể của cáp... Với mục đích này, các thư mục sản phẩm cáp cung cấp các giá trị của điện trở cảm ứng và hoạt động của một lõi cho mỗi giá trị của mặt cắt ngang. Chúng được sử dụng để tính toán tải trọng cho phép, nhiệt lượng sinh ra, xác định điều kiện vận hành cho phép và lựa chọn biện pháp bảo vệ hiệu quả.

Độ dẫn điện cụ thể của kim loại bị ảnh hưởng bởi cách chúng được xử lý. Việc sử dụng áp suất để biến dạng dẻo sẽ phá vỡ cấu trúc mạng tinh thể, làm tăng số lượng khuyết tật và tăng điện trở. Để giảm nó, ủ kết tinh lại được sử dụng.

Việc kéo căng hoặc nén kim loại gây ra biến dạng đàn hồi trong chúng, từ đó biên độ dao động nhiệt của các electron giảm đi và điện trở giảm đi phần nào.

Khi thiết kế hệ thống nối đất cần tính đến kháng đất… Định nghĩa của nó khác với phương pháp trên và được đo bằng đơn vị SI — Ohms. Mét. Với sự giúp đỡ của nó, chất lượng phân phối dòng điện trong lòng đất được đánh giá.
Sự phụ thuộc của điện trở của đất vào độ ẩm và nhiệt độ của đất:

Độ dẫn của đất bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm độ ẩm của đất, mật độ, kích thước hạt, nhiệt độ, nồng độ muối, axit và bazơ.