Što je otpornost i kako to ovisi o temperaturi

Električna struja u fizičkom tijelu nastaje kada se zadovolje dva uvjeta: prisutnost razlike potencijala u njezinim dijelovima i prisutnost slobodnih nabijenih čestica u tvari. Njegova vrijednost ovisi o naponu i otporu kruga po kojem ide.

Fizičko značenje električnog otpora

Otpor je glavni električni parametar bilo kojeg objekta. Očito, to ovisi o površini poprečnog presjeka i duljini. Da bi se vizualizirali procesi koji se odvijaju u dirigentu, dovoljno je zamisliti školski koridor kojim skupina učenika pokušava trčati u smjeru željene publike. Ako ih ništa ne spriječi, taj će put biti brz i lak. Ali ako se to dogodi tijekom velike pauze, onda zadatak postaje složeniji, školarac naleti na svoje drugove koji stoje ili trče uz hodnik, a što je okolni metež, to je teže trčati. Prevladavanje puta, školska djeca rade, manevriraju, guraju, postaje vruće. U jeziku fizike, što je veća entropija (tj. Stupanj konfuzije), to je veći otpor. To ovisi o broju studenata u hodniku. Da bi se procijenio broj prepreka na putu električne struje, uveden je pojam kao što je otpornost, čija vrijednost pokazuje kako će nabijenim česticama biti lako prevladati jedan segment duljine vodiča kroz jednu sekciju.

Specifični otpor

Otpornost je različita za svaki materijal. U dielektricima je velika, praktički ne prolaze električnu struju i koriste se za izradu izolacijskih slojeva. Metali su dobri vodiči, ali također imaju razlike u broju nabijenih čestica (elektroni, au poluvodičima to mogu biti "rupe", tj. Slobodni pozitivno nabijeni radikali). Dakle, otpornost čelika je 0, 013 x x kvadrat. mm / m, srebro - 0,016, au olovu ovaj parametar dostiže vrijednost 0,2. Koristeći ovu slavnu referentnu vrijednost, lako možete izračunati koji promjer žice mora imati vodič, tako da za određenu duljinu ima željeni otpor. Obrnuto, mjerenjem površine od 1000 mm s ommetrom i poznavanjem površine presjeka, moguće je odrediti iz kojeg metala je izrađen predmet.

Utjecaj temperature na otpornost

Podsjećajući na primjer školskog koridora, možemo zaključiti da je za uspješno kretanje nabijenih čestica važan ne samo broj prepreka, nego i njihovo ponašanje. Uostalom, mnogo je lakše trčati po prostoriji u kojoj svi ostali mirno stoje nego ako slučajno trče okolo. Na ovu entropiju utječe temperatura. Stoga otpornost metala izravno ovisi o stupnju njihove topline. Ali u vrućim elektrolitima, naprotiv, povećava provodljivost, koja je recipročna za R. (G = 1 / R, mjereno u siemensima). Razlika u svojstvima prijenosa električne energije je značajna. Istina, postoje posebne legure (npr. Niklinel, konstantan i dr.) S termički stabilnim parametrima otpornosti, ali u najvećem dijelu metali mijenjaju svoj otpor kada se zagriju na 100 stupnjeva unutar 30-50%. Međutim, ta se kvaliteta može smatrati korisnom, jer vam omogućuje primanje informacija o temperaturi tvari izravno u obliku električnog signala. Uređaji za termometre su jednostavni, a za njihovo stupnjevanje primjenjuju se korekcijski temperaturni koeficijenti, koristeći formulu:

Rt = Ro [1 ± α (t - do)]

gdje je:

Rt - otpor na određenoj temperaturi;

Ro je otpor na 20 stupnjeva Celzija (referentna vrijednost);

(t - to) - temperaturna razlika;

α je temperaturni koeficijent.