Электрическое сопротивление. Единицы измерения сопротивления. Зависимость сопротивления от температуры.
Электроны, двигаясь в проводнике под действием электрического поля, испытывают сопротивление своему движению из-за столкновения с неподвижными атомами и молекулами проводника. Это сопротивление различно для различных проводников и зависит от материала проводника, его длины и поперечного сечения.
За единицу сопротивления принято сопротивление ртутного столбика сечением 1 мм^2, высотой 106,3 см. Эта единица называется Ом.
Производными единицами сопротивления являются:
1 килоом (кОм) = 1000 Ом
1 мегаом (Мом) = 10^6 Ом
1 гигаом (ГОм) = 10^9 Ом
Основной электрической характеристикой проводника является его удельное сопротивление - сопротивление проводника длиной 1 метр и сечением 1 мм^2. Зная удельное сопротивление, можно определить сопротивление любого проводника различной длины и различного сечения по формуле:
R=
l/S Ом (1.5)
где: R - сопротивление проводника; - удельное сопротивление этого проводника; l и S - соответственно длина и площадь поперечного сечения проводника.
Удельное сопротивление проводников является справочным материалом и приводится в таблицах, в которых значение - Ом*мм^2/м; l - в метрах; S -в мм^2. При этом значение R - в омах.
ПРИМЕР: Определить сопротивление стального и медного проводников длиной 1 кми диаметром 3,5 мм
Решение
По таблице находим: для стали ст=0,1 Ом*мм^2/м
для меди ст=0,017 Ом*мм^2/м
Площадь сечения проводников S=
D^2 /4=3,14*(3,5)^2/4
10 мм^2
Rст=0,1*1000/10=10 Ом; Rст=0,017*1000/10=1,7 Ом
Наилучшими проводниками электрического тока (т.е. обладающими наименьшим удельным сопротивлением) являются медь (=0,017 Ом*мм^2/м) и серебро (=0,016 Ом*мм^2/м). Это является причиной применения в электрических цепях медных проводников (серебро значительно дороже меди).
Сопротивление проводников изменяется при изменении температуры. Температурная зависимость проводников определяется формулой:
Rt=R0(1+
t),
где R0 - сопротивление проводника при t=0 C ; t - текущее значение температуры; - температурный коэффициент, являющийся также справочной величиной. Для меди =0,0040.