სპილენძის მავთულის მაგიდის წინააღმდეგობა. სპილენძის მავთულის წინააღმდეგობა

შინაარსი:

ბინებში ან კერძო სახლებში ელექტრო ქსელების დაპროექტებისას სავალდებულოა მავთულის და კაბელების კვეთის გამოთვლა. გამოთვლების განსახორციელებლად გამოიყენება ისეთი ინდიკატორები, როგორიცაა ენერგიის მოხმარების ღირებულება და მიმდინარე სიძლიერე, რომელიც გადის ქსელში. წინააღმდეგობა არ არის გათვალისწინებული საკაბელო ხაზების მოკლე სიგრძის გამო. თუმცა, ეს მაჩვენებელი აუცილებელია ხანგრძლივი ელექტროგადამცემი ხაზებისა და ძაბვის ვარდნებისთვის სხვადასხვა ადგილებში. განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს სპილენძის მავთულის წინააღმდეგობას. ასეთი მავთულები სულ უფრო ხშირად გამოიყენება თანამედროვე ქსელებში, ამიტომ მათი ფიზიკური თვისებები უნდა იყოს გათვალისწინებული დიზაინის დროს.

წინააღმდეგობის ცნებები და მნიშვნელობა

მასალების ელექტრული წინააღმდეგობა ფართოდ გამოიყენება და გათვალისწინებულია ელექტროტექნიკაში. ეს მნიშვნელობა საშუალებას გაძლევთ დააყენოთ მავთულის და კაბელების ძირითადი პარამეტრები, განსაკუთრებით მათი განლაგების ფარული მეთოდით. უპირველეს ყოვლისა, დადგენილია დაგებული ხაზის ზუსტი სიგრძე და მავთულის წარმოებისთვის გამოყენებული მასალა. საწყისი მონაცემების გამოთვლის შემდეგ, სავსებით შესაძლებელია კაბელის გაზომვა.

ჩვეულებრივ ელექტრო გაყვანილობებთან შედარებით, წინააღმდეგობის პარამეტრებს გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს ელექტრონიკაში. იგი განიხილება და შედარებულია ელექტრონულ სქემებში არსებულ სხვა ინდიკატორებთან ერთად. ამ შემთხვევებში, მავთულის არასწორად შერჩეულმა წინააღმდეგობამ შეიძლება გამოიწვიოს სისტემის ყველა ელემენტის გაუმართაობა. ეს შეიძლება მოხდეს, თუ იყენებთ სადენს, რომელიც ძალიან თხელია კომპიუტერის კვების წყაროსთან დასაკავშირებლად. დირიჟორში იქნება ძაბვის უმნიშვნელო კლება, რაც გამოიწვევს კომპიუტერის არასწორ მუშაობას.

სპილენძის მავთულის წინააღმდეგობა დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე და, პირველ რიგში, თავად მასალის ფიზიკურ თვისებებზე. გარდა ამისა, მხედველობაში მიიღება დირიჟორის დიამეტრი ან განივი, რომელიც განისაზღვრება ფორმულით ან სპეციალური ცხრილით.

მაგიდა

სპილენძის გამტარის წინააღმდეგობაზე გავლენას ახდენს რამდენიმე დამატებითი ფიზიკური რაოდენობა. უპირველეს ყოვლისა, გასათვალისწინებელია გარემოს ტემპერატურა. ყველამ იცის, რომ გამტარის ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება მისი წინააღმდეგობა. ამავდროულად, დენი მცირდება ორივე სიდიდის უკუპროპორციული დამოკიდებულების გამო. ეს პირველ რიგში ეხება ლითონებს დადებითი ტემპერატურის კოეფიციენტით. უარყოფითი კოეფიციენტის მაგალითია ვოლფრამის შენადნობი, რომელიც გამოიყენება ინკანდესენტურ ნათურებში. ამ შენადნობაში, მიმდინარე სიძლიერე არ მცირდება ძალიან მაღალ ტემპერატურაზეც კი.

როგორ გამოვთვალოთ წინააღმდეგობა

სპილენძის მავთულის წინააღმდეგობის გაანგარიშების რამდენიმე მეთოდი არსებობს. უმარტივესი არის ტაბულური ვერსია, რომელიც აჩვენებს ურთიერთდაკავშირებულ პარამეტრებს. ამიტომ, წინააღმდეგობის გარდა, განისაზღვრება მავთულის მიმდინარე სიძლიერე, დიამეტრი ან განივი.

მეორე შემთხვევაში გამოიყენება სხვადასხვა. თითოეულ მათგანში ჩასმულია სპილენძის მავთულის ფიზიკური რაოდენობების ნაკრები, რომლის დახმარებითაც მიიღება ზუსტი შედეგები. ამ კალკულატორების უმეტესობა იყენებს 0.0172 Ohm*mm 2/m. ზოგიერთ შემთხვევაში, ასეთმა საშუალომ შეიძლება გავლენა მოახდინოს გამოთვლების სიზუსტეზე.

ყველაზე რთულ ვარიანტად ითვლება ხელით გამოთვლები ფორმულის გამოყენებით: R = p x L/S, რომელშიც p არის სპილენძის წინაღობა, L არის გამტარის სიგრძე და S არის ამ გამტარის განივი კვეთა. უნდა აღინიშნოს, რომ ცხრილი განსაზღვრავს სპილენძის მავთულის წინააღმდეგობას, როგორც ერთ-ერთ ყველაზე დაბალს. მხოლოდ ვერცხლს აქვს უფრო დაბალი ღირებულება.

საკაბელო კვეთის გაანგარიშებისას, კერძო საცხოვრებლის მშენებლობაში ან ბინებში, ამ მნიშვნელობის დასადგენად გამოიყენება ორი ინდიკატორი: ქსელის ენერგიის მოხმარება და დენი, რომელიც მიედინება გაყვანილობაში. წინააღმდეგობა ამ შემთხვევაში არ თამაშობს როლს. ეს ყველაფერი მავთულის მოკლე სიგრძეზეა. მაგრამ თუ ელექტროგადამცემი ხაზის სიგრძე საკმარისად დიდია, მაშინ შეუძლებელია ამის გაკეთება ამ ინდიკატორის განსაზღვრის გარეშე. მაგალითად, განყოფილების დასაწყისში ძაბვა იქნება 220-2240 ვოლტი, ბოლოს კი უფრო დაბალი ძაბვა 200-220 ვოლტი. და რადგან სპილენძის კაბელები და მავთულები სულ უფრო ხშირად გამოიყენება გაყვანილობაში, ამ სტატიაში ჩვენი ამოცანაა სპილენძის მავთულის წინააღმდეგობის გათვალისწინება (ქვემოთ დაერთვება მავთულის წინააღმდეგობის ცხრილი).

რას გვაძლევს ზოგადად წინააღმდეგობა? პრინციპში, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ის, რომ გაარკვიოთ გამოყენებული მავთულის პარამეტრები ან მასალა, საიდანაც იგი მზადდება. მაგალითად, თუ ფარული მეთოდი გამოიყენეს ელექტროგადამცემი ხაზის დასაყენებლად, მაშინ, თუ იცით ხაზის წინააღმდეგობა, შეგიძლიათ ზუსტად გითხრათ, რამდენი ხანია. ყოველივე ამის შემდეგ, დაგება ხშირად ხდება მიწისქვეშა და არაწრფივი გზით. ან სხვა ვარიანტი, თუ იცით მონაკვეთის სიგრძე და მისი წინააღმდეგობა, შეგიძლიათ გამოთვალოთ გამოყენებული კაბელის დიამეტრი და მისი განივი კვეთა. გარდა ამისა, იცოდეთ ეს მნიშვნელობა, შეგიძლიათ გაიგოთ მასალა, საიდანაც ეს მავთული დამზადდა. ეს ყველაფერი იმაზე მეტყველებს, რომ ეს მაჩვენებელი არ უნდა იყოს დისკონტირებული.

ეს ყველაფერი ეხებოდა ელექტრო გაყვანილობას, მაგრამ რაც შეეხება ელექტრონიკას, მაშინ ამ სფეროში თქვენ არ შეგიძლიათ გააკეთოთ წინააღმდეგობის განსაზღვრის და სხვა პარამეტრებთან შედარების გარეშე. ზოგიერთ შემთხვევაში, ამ პარამეტრს შეუძლია გადამწყვეტი როლი შეასრულოს; წინააღმდეგობისთვის მავთულის არასწორი შერჩევაც კი შეიძლება გამოიწვიოს ის ფაქტი, რომ ასეთ მავთულთან დაკავშირებული მოწყობილობა უბრალოდ არ იმუშავებს. მაგალითად, თუ აკავშირებთ ძალიან თხელ მავთულს ჩვეულებრივი კომპიუტერის კვების წყაროსთან. ასეთ გამტარში ძაბვა დაბალი იქნება, არც ისე ბევრი, მაგრამ საკმარისი იქნება იმისთვის, რომ კომპიუტერმა სწორად არ იმუშაოს.

რაზეა დამოკიდებული წინააღმდეგობა?

ვინაიდან ჩვენ ვსაუბრობთ სპილენძის მავთულზე, პირველი, რაზეც ეს ფიზიკური პარამეტრია დამოკიდებული, არის სპილენძი, ანუ ნედლეული. მეორე არის გამტარის ზომები, უფრო სწორად, მისი დიამეტრი ან განივი (ორივე რაოდენობა ერთმანეთთან არის დაკავშირებული ფორმულით).

რა თქმა უნდა, არსებობს დამატებითი ფიზიკური რაოდენობები, რომლებიც გავლენას ახდენენ გამტარის წინააღმდეგობაზე. მაგალითად, გარემოს ტემპერატურა. ყოველივე ამის შემდეგ, ცნობილია, რომ როგორც თავად მავთულის ტემპერატურა იზრდება, მისი წინააღმდეგობა იზრდება. და რადგან ეს მაჩვენებელი საპირისპიროდ არის დაკავშირებული დენის სიძლიერესთან (სიმკვრივესთან), შესაბამისად, წინააღმდეგობის გაზრდით, დენი, პირიქით, მცირდება. მართალია, ეს ეხება იმ ლითონებს, რომლებსაც აქვთ დადებითი ტემპერატურის კოეფიციენტი. ამის მაგალითია ვოლფრამის შენადნობი, რომელიც გამოიყენება ნათურის ძაფისთვის. ასეთი მასალისთვის დენის სიძლიერის (სიმკვრივის) ცვლილებები არ არის საშიში მაღალ ტემპერატურაზე გაცხელებისას, რადგან ამ ლითონს აქვს უარყოფითი ტემპერატურის კოეფიციენტი.

წინააღმდეგობის გაანგარიშება

დღეს ყველაფერი კეთდება კაცისთვის. და თუნდაც ასეთი მარტივი გაანგარიშება შეიძლება გაკეთდეს რამდენიმე გზით. ზოგი მარტივია, ზოგი რთული. დავიწყოთ უბრალოებით.

პირველი ვარიანტი არის ცხრილი. რა არის მისი სიმარტივე? მაგალითად, ცხრილი ქვედა სურათზე.

აქ ყველაფერი ნათლად არის ნაჩვენები და ურთიერთდაკავშირებული. იცოდეთ სპილენძის მავთულის კონკრეტული ზომები, შეგიძლიათ განსაზღვროთ მისი წინააღმდეგობა და დენის რაოდენობა, რომელსაც მავთული გაუძლებს. ან, პირიქით, წინააღმდეგობის ან დენის სიძლიერის (სიმკვრივის) ინდიკატორების არსებობისას, რომლებიც, სხვათა შორის, შეიძლება განისაზღვროს მულტიმეტრით, შეგიძლიათ მარტივად განსაზღვროთ გამტარის ჯვარი ან დიამეტრი. ეს ვარიანტი ყველაზე მოსახერხებელია; ცხრილები თავისუფლად ხელმისაწვდომია ინტერნეტში.

დადგენის მეორე გზა არის კალკულატორის გამოყენება (ონლაინ). ასეთი ინტერნეტ მოწყობილობების დიდი არჩევანია, მათთან მუშაობა მოსახერხებელი და მარტივია. თქვენ შეგიძლიათ ჩადოთ სპილენძის გამტარის ფიზიკური რაოდენობა ასეთ კალკულატორში და მიიღოთ განზომილებიანი ინდიკატორები, ან პირიქით. მართალია, მათ პროგრამებში ასეთი კალკულატორების უმეტესობას აქვს ერთი სტანდარტული მნიშვნელობა - ეს არის სპილენძის წინაღობა, ტოლია 0,0172 Ohm mm²/m.

და ყველაზე რთული გაანგარიშების ვარიანტია ამის გაკეთება საკუთარ თავს ფორმულის გამოყენებით. აქ არის: R=pl/S, სადაც:

p არის სპილენძის იგივე წინაღობა;
ლ – სპილენძის მავთულის სიგრძე;
S - მისი განყოფილება.

მინდა აღვნიშნო, რომ სპილენძს აქვს ერთ-ერთი ყველაზე დაბალი წინაღობა. მის ქვემოთ მხოლოდ ვერცხლი – 0,016.

გამტარის განივი კვეთა შეიძლება განისაზღვროს ფორმულის გამოყენებით, სადაც მთავარი პარამეტრი მისი დიამეტრია. მაგრამ დიამეტრის დადგენა შეგიძლიათ სხვადასხვა გზით; სხვათა შორის, ჩვენს ვებგვერდზე არის ასეთი სტატია, შეგიძლიათ წაიკითხოთ და მიიღოთ სრული და სანდო ინფორმაცია.

დასკვნა თემაზე

მოდით შევაჯამოთ ყოველივე ზემოთქმული. რა თქმა უნდა, არავინ გაითვალისწინებს ელექტრული გაყვანილობის წინააღმდეგობას სპილენძის კაბელით სახლში ან ბინაში. მაგრამ თუ საქმე ეხება საჰაერო ან მიწისქვეშა ელექტროგადამცემი ხაზების გაყვანას, მაგალითად, ქვესადგურიდან საზაფხულო აგარაკამდე, მაშინ ეს მაჩვენებელი უნდა იქნას გათვალისწინებული. ყოველივე ამის შემდეგ, ეს არის ის, რაც გავლენას მოახდენს სახლის ქსელში ძაბვის ხარისხზე. მაგრამ გასაყვანი კაბელების პარამეტრები შეიძლება გამოითვალოს სხვადასხვა გზით, სადაც სპილენძის მავთულის წინააღმდეგობის მაჩვენებელი (დართული მაგიდა) ერთ-ერთი მთავარია.

გამტარ მასალაში გამავალი დენი პროპორციულია მასზე ძაბვისა. იმათ. პოტენციალის მატებასთან ერთად იზრდება ელექტრონების მოცულობაც. მართალია, სხვადასხვა ელემენტების გამოყენებისას, ექვივალენტური ძაბვა იძლევა განსხვავებულ დენის მნიშვნელობას. ამრიგად, მიიღება წესი: ძაბვის მატებასთან ერთად, გაიზრდება გამტარში გამავალი ელექტრული დენიც, მაგრამ არა თანაბრად, არამედ ელემენტის მახასიათებლების მიხედვით.

რეზისტენტული კომპონენტის განსაზღვრა

მასალის ელექტრული წინააღმდეგობა არის დენის სიდიდისა და მასზე გამოყენებული ძაბვის თანაფარდობა. თითოეული კონკრეტული ელემენტისთვის ეს თანაფარდობა განსხვავებულია. ასო R გამოიყენება ამ ფიზიკური სიდიდის აღსანიშნავად. მისი განსაზღვრისას გამოიყენეთ ოჰმის კანონის ფორმულა ჯაჭვის მონაკვეთისთვის:

წარმოდგენილი გამონათქვამიდან ირკვევა, რომ რეზისტენტული კომპონენტი არის დირიჟორზე არსებული პოტენციალის თანაფარდობა მასზე არსებული დენის სიძლიერესთან. ამრიგად, რაც უფრო მაღალია მიმდინარე მნიშვნელობა, მით უფრო სუსტია გამტარის რეზისტენტული კომპონენტი; უფრო მაღალი ძაბვის დროს, მით უფრო დიდია იგი.

Დამატებითი ინფორმაცია.ჩვეულებრივ ენაზე ხშირად ამბობენ, რომ რეზისტენტული მნიშვნელობა „ხელს უშლის“ ძაბვას დენის სიმტკიცის უსასრულოდ გაზრდაში.

სამრეწველო გარემოში წარმოებული ნებისმიერი რეზისტორისთვის არის დაახლოებით ათი პარამეტრი, რომელსაც ყურადღება უნდა მიაქციოთ მისი არჩევისას. მისი მთავარი პარამეტრია წინააღმდეგობა. ეს არის სტატიკური მახასიათებელი ნებისმიერი დირიჟორისთვის, რომელიც მითითებულია მისი წარმოების დროს. იმათ. გამტარ ელემენტზე მეტი პოტენციალის გამოყენებით შეიცვლება მხოლოდ მასში გამავალი დენი, მაგრამ არა მისი რეზისტენტული კომპონენტი. იმათ. U/I თანაფარდობა უცვლელი რჩება.

რაზეა დამოკიდებული წინააღმდეგობა?

გასათვალისწინებელია რა ფაქტორებზეა დამოკიდებული გამტარის ელექტრული წინააღმდეგობა. არსებობს ოთხი ძირითადი პარამეტრი:

კაბელის სიგრძე – ლ;
გამტარი ელემენტის განივი ფართობი – S;
საკაბელო წარმოებაში გამოყენებული ლითონი;
გარემოს ტემპერატურა – ტ.

Მნიშვნელოვანი!ნაწილის წინაღობა არის კონცეფცია, რომელიც გამოიყენება ფიზიკაში, რომელიც აჩვენებს ელემენტის უნარს შეანელოს ელექტროენერგიის გამტარობა.

ნაწილისა და მისი რეზისტენტული კომპონენტის დასაკავშირებლად, ფიზიკურ მეცნიერებაში დაინერგა წინაღობის ცნება. ეს მაჩვენებელი ახასიათებს კაბელის რეზისტენტული კომპონენტის მნიშვნელობას, რომლის სიგრძეა 1 მეტრი და ერთეული ფართობი 1 მ². მითითებული სიგრძისა და სისქის ნაწილები, რომლებიც დამზადებულია სხვადასხვა ნედლეულისგან, აჩვენებს სხვადასხვა რეზისტენტულ მნიშვნელობებს. ეს გამოწვეულია ლითონების ფიზიკური თვისებებით. სწორედ მათგან მზადდება ძირითადად მავთულები და კაბელები. თითოეულ ლითონის მასალას აქვს ელემენტების საკუთარი ზომა ბროლის გისოსებში.

ყველაზე უნაკლო გამტარი ნაწილებია ყველაზე დაბალი რეზისტენტული კომპონენტით. მცირე განსაზღვრული ღირებულების ლითონების მაგალითებია ალუმინი და სპილენძი. მავთულხლართებისა და კაბელების აბსოლუტური უმრავლესობა ელექტროენერგიის გადაცემისთვის მზადდება მათგან. ისინი ასევე გამოიყენება ავტობუსების დასამზადებლად სატრანსფორმატორო ქვესადგურებში და ნებისმიერი შენობის მთავარ სადისტრიბუციო დაფებში. მაღალი წინააღმდეგობის მქონე ლითონების მაგალითებია რკინა და სხვადასხვა შენადნობები. ხშირად ელემენტის რეზისტენტულ კომპონენტზე მითითებულია რეზისტორი.

გამტარი მასალის სიგრძის მატებასთან ერთად იზრდება ლითონის გამტარის წინააღმდეგობაც. ეს გამოწვეულია მასში ელექტრული დენის გავლის დროს მიმდინარე ფიზიკური პროცესებით. მათი არსი ასეთია: ელექტრონები მოძრაობენ გამტარ ფენის გასწვრივ, რომელიც შეიცავს იონებს, რომლებიც ქმნიან ნებისმიერი ლითონის კრისტალურ გისოსს. რაც უფრო გრძელია გამტარი, მით მეტია კრისტალური მედის იონების რაოდენობა, რომლებიც ხელს უშლიან ელექტრონების მოძრაობას. რაც უფრო მეტად ქმნიან დაბრკოლებებს ელექტროენერგიის გამტარობისთვის.

გამტარის სიგრძის გაზრდის მიზნით, მწარმოებლები ზრდიან მასალების ფართობს. ეს შესაძლებელს ხდის ელექტრული დენის "სატრანსპორტო გზის" გაფართოებას. იმათ. ელექტრონები ნაკლებად იკვეთება ლითონის გისოსების დეტალებთან. აქედან გამომდინარეობს, რომ სქელ კაბელს ნაკლები წინააღმდეგობა აქვს.

ყოველივე ზემოთქმულიდან გამომდინარეობს ფორმულა გამტარის წინაღობის დასადგენად, რომელიც გამოიხატება მისი სიგრძით (l), განივი კვეთის ფართობით (S) და ლითონის წინაღობა (ρ):

ამ პარამეტრის დასადგენად წარმოდგენილი გამოხატულება არ შეიცავს გარემოს ტემპერატურას. თუმცა, ელემენტის წინააღმდეგობის მნიშვნელობა იცვლება გარკვეული ტემპერატურის მიღწევისას. როგორც წესი, ეს ტემპერატურაა 20-25 °C. ამიტომ შეუძლებელია ნაწილის არჩევისას არ გავითვალისწინოთ გარემოს ტემპერატურა. ამან შეიძლება გამოიწვიოს გამტარის გადახურება და ანთება. შერჩევისთვის გამოიყენება სპეციალიზებული ცხრილები, რომელთა მნიშვნელობები გამოიყენება გამოთვლებში.

როგორც წესი, ტემპერატურის ზრდა იწვევს ლითონის ელემენტის რეზისტენტული კომპონენტის ზრდას. ფიზიკური თვალსაზრისით, ეს განპირობებულია იმით, რომ ბროლის გისოსის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, მასში შემავალი იონები ტოვებენ მოსვენების მდგომარეობას და იწყებენ რხევითი მოძრაობების გამომუშავებას. ეს პროცესი ანელებს ელექტრონებს, რადგან მათ შორის შეტაკებები უფრო ხშირად ხდება.

სახელმძღვანელოს არჩევა საკმაოდ რთული პროცესია, რომელიც საუკეთესოდ პროფესიონალებს უნდა მივანდოთ. თუ ნაწილის მუშაობის ყველა ფაქტორი არასწორად არის შეფასებული, შეიძლება გამოიწვიოს მრავალი უარყოფითი შედეგი, მათ შორის ხანძარი. ამიტომ, უნდა არსებობდეს იმის გაგება, თუ რაზე შეიძლება იყოს დამოკიდებული დირიჟორის წინააღმდეგობა.

ვიდეო

როდესაც ელექტრული წრე დახურულია, რომლის ტერმინალებზე არის პოტენციური განსხვავება, ხდება ძაბვა. თავისუფალი ელექტრონები, ელექტრული ველის ძალების გავლენის ქვეშ, მოძრაობენ გამტარის გასწვრივ. მათი მოძრაობისას ელექტრონები ეჯახებიან გამტარის ატომებს და აძლევენ მათ კინეტიკური ენერგიის მარაგს. ელექტრონების მოძრაობის სიჩქარე მუდმივად იცვლება: როდესაც ელექტრონები ეჯახება ატომებს, მოლეკულებს და სხვა ელექტრონებს, ის მცირდება, შემდეგ ელექტრული ველის გავლენით იზრდება და კვლავ იკლებს ახალი შეჯახების დროს. შედეგად, ელექტრონების ერთგვაროვანი ნაკადი დგინდება გამტარში წამში სანტიმეტრის რამდენიმე ფრაქციის სიჩქარით. შესაბამისად, ელექტრონები, რომლებიც გამტარში გადიან, ყოველთვის ხვდებიან წინააღმდეგობას მისი მხრიდან მოძრაობის მიმართ. როდესაც ელექტრული დენი გადის გამტარში, ეს უკანასკნელი თბება.

ელექტრული წინააღმდეგობა

გამტარის ელექტრული წინააღმდეგობა, რომელიც აღინიშნება ლათინური ასოებით რ, არის სხეულის ან საშუალების თვისება, გარდაქმნას ელექტრული ენერგია სითბურ ენერგიად, როდესაც მასში ელექტრული დენი გადის.

დიაგრამებში, ელექტრული წინააღმდეგობა მითითებულია, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 1, ა.

ცვლადი ელექტრული წინააღმდეგობა, რომელიც ემსახურება წრეში დენის შეცვლას, ე.წ რეოსტატი. დიაგრამებში, რეოსტატები მითითებულია, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 1, ბ. ზოგადად, რიოსტატი მზადდება ამა თუ იმ წინააღმდეგობის მავთულისგან, ჭრილობა საიზოლაციო ბაზაზე. სლაიდერი ან რეოსტატის ბერკეტი მოთავსებულია გარკვეულ მდგომარეობაში, რის შედეგადაც წრეში შედის საჭირო წინააღმდეგობა.

გრძელი გამტარი მცირე განივი კვეთით ქმნის დიდ წინააღმდეგობას დენის მიმართ. მოკლე გამტარები დიდი განივი კვეთით აძლევენ მცირე წინააღმდეგობას დენის მიმართ.

თუ აიღებთ ორ გამტარს სხვადასხვა მასალისგან, მაგრამ ერთი და იგივე სიგრძისა და განივი კვეთისგან, მაშინ დირიჟორები დენს განსხვავებულად გაატარებენ. ეს გვიჩვენებს, რომ გამტარის წინააღმდეგობა დამოკიდებულია თავად გამტარის მასალაზე.

გამტარის ტემპერატურა ასევე გავლენას ახდენს მის წინააღმდეგობაზე. ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება ლითონების წინააღმდეგობა, ხოლო სითხეებისა და ნახშირის წინააღმდეგობა მცირდება. მხოლოდ ზოგიერთი სპეციალური ლითონის შენადნობები (მანგანინი, კონსტანტანი, ნიკელი და სხვა) ძნელად ცვლის მათ წინააღმდეგობას ტემპერატურის მატებასთან ერთად.

ამრიგად, ჩვენ ვხედავთ, რომ გამტარის ელექტრული წინაღობა დამოკიდებულია: 1) გამტარის სიგრძეზე, 2) გამტარის კვეთაზე, 3) გამტარის მასალაზე, 4) გამტარის ტემპერატურაზე.

წინააღმდეგობის ერთეული არის ერთი ომი. Om ხშირად წარმოდგენილია ბერძნული დიდი ასოთი Ω (ომეგა). ამიტომ, იმის ნაცვლად, რომ დაწეროთ "დირიჟორის წინააღმდეგობა არის 15 ohms", შეგიძლიათ უბრალოდ დაწეროთ: რ= 15 Ω.
1000 ომს ეწოდება 1 კილო(1kOhm, ან 1kΩ),
1,000,000 ohms ეწოდება 1 მეგაოჰმი(1mOhm, ან 1MΩ).

სხვადასხვა მასალისგან გამტარების წინააღმდეგობის შედარებისას აუცილებელია თითოეული ნიმუშისთვის გარკვეული სიგრძის და კვეთის აღება. მაშინ ჩვენ შევძლებთ ვიმსჯელოთ, რომელი მასალა ატარებს ელექტრულ დენს უკეთ თუ უარესად.

ვიდეო 1. დირიჟორის წინააღმდეგობა

ელექტრული წინაღობა

1 მ სიგრძის გამტარის წინააღმდეგობა ომებში, 1 მმ² ჯვრის მონაკვეთით ეწოდება წინააღმდეგობადა აღინიშნება ბერძნული ასოებით ρ (რო).

ცხრილი 1 გვიჩვენებს ზოგიერთი გამტარის წინაღობა.

ცხრილი 1

სხვადასხვა გამტარების წინააღმდეგობა

ცხრილი გვიჩვენებს, რომ რკინის მავთულს, რომლის სიგრძეა 1 მ და ჯვარი 1 მმ² აქვს წინააღმდეგობა 0,13 Ohm. 1 Ohm წინააღმდეგობის მისაღებად თქვენ უნდა აიღოთ 7,7 მ ასეთი მავთული. ვერცხლს აქვს ყველაზე დაბალი წინაღობა. 1 Ohm წინააღმდეგობის მიღება შესაძლებელია 62,5 მ ვერცხლის მავთულის აღებით 1 მმ² კვეთით. ვერცხლი საუკეთესო გამტარია, მაგრამ ვერცხლის ღირებულება გამორიცხავს მისი მასობრივი გამოყენების შესაძლებლობას. ცხრილში ვერცხლის შემდეგ მოდის სპილენძი: 1 მ სპილენძის მავთულის ჯვარი 1 მმ² აქვს წინააღმდეგობა 0,0175 Ohm. 1 Ohm წინააღმდეგობის მისაღებად, თქვენ უნდა აიღოთ 57 მ ასეთი მავთული.

ქიმიურად სუფთა სპილენძმა, რომელიც მიღებულ იქნა გადამუშავებით, ფართო გამოყენება ჰპოვა ელექტროტექნიკაში მავთულის, კაბელების, ელექტრო მანქანებისა და მოწყობილობების გრაგნილების დასამზადებლად. რკინა ასევე ფართოდ გამოიყენება გამტარებად.

გამტარის წინააღმდეგობა შეიძლება განისაზღვროს ფორმულით:

სად რ- გამტარის წინააღმდეგობა ohms-ში; ρ - გამტარის სპეციფიკური წინააღმდეგობა; ლ– გამტარის სიგრძე მ; ს- გამტარის განივი კვეთა მმ²-ში.

მაგალითი 1.განსაზღვრეთ 200 მ რკინის მავთულის წინააღმდეგობა 5 მმ² ჯვრის კვეთით.

მაგალითი 2.გამოთვალეთ 2 კმ ალუმინის მავთულის წინააღმდეგობა 2,5 მმ² ჯვრის მონაკვეთით.

წინააღმდეგობის ფორმულიდან შეგიძლიათ მარტივად განსაზღვროთ გამტარის სიგრძე, წინაღობა და განივი.

მაგალითი 3.რადიოს მიმღებისთვის აუცილებელია ნიკელის მავთულის 30 Ohm წინააღმდეგობის გახვევა 0,21 მმ² ჯვრის მონაკვეთით. განსაზღვრეთ მავთულის საჭირო სიგრძე.

მაგალითი 4.დაადგინეთ ნიქრომული მავთულის 20 მ-ის განივი, თუ მისი წინაღობა არის 25 Ohms.

მაგალითი 5.მავთულს, რომლის ჯვარი განყოფილებაა 0,5 მმ² და სიგრძე 40 მ, აქვს 16 Ohms წინააღმდეგობა. განსაზღვრეთ მავთულის მასალა.

გამტარის მასალა ახასიათებს მის წინააღმდეგობას.

წინაღობების ცხრილის მიხედვით ვხვდებით, რომ მას აქვს ასეთი წინააღმდეგობა.

ზემოთ ითქვა, რომ გამტარების წინააღმდეგობა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. მოდით გავაკეთოთ შემდეგი ექსპერიმენტი. რამდენიმე მეტრი თხელი ლითონის მავთული სპირალის სახით შემოვახვიოთ და ეს სპირალი შევაერთოთ ბატარეის წრეში. დენის გასაზომად, ჩვენ ვაკავშირებთ ამპერმეტრს წრედს. როდესაც კოჭა თბება სანთურის ცეცხლში, შეამჩნევთ, რომ ამპერმეტრის მაჩვენებლები მცირდება. ეს აჩვენებს, რომ ლითონის მავთულის წინააღმდეგობა იზრდება გათბობასთან ერთად.

ზოგიერთი ლითონისთვის 100°-ით გაცხელებისას წინააღმდეგობა იზრდება 40-50%-ით. არის შენადნობები, რომლებიც ოდნავ ცვლის მათ წინააღმდეგობას გათბობით. ზოგიერთი სპეციალური შენადნობი პრაქტიკულად არ აჩვენებს წინააღმდეგობის ცვლილებას ტემპერატურის ცვლილებისას. წინააღმდეგობა იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად; პირიქით, მცირდება ელექტროლიტების (თხევადი გამტარების), ნახშირის და ზოგიერთი მყარი წინააღმდეგობა.

ლითონების უნარი, შეცვალონ მათი წინააღმდეგობა ტემპერატურის ცვლილებებით, გამოიყენება წინააღმდეგობის თერმომეტრების ასაგებად. ეს თერმომეტრი არის პლატინის მავთულის ჭრილობა მიკას ჩარჩოზე. თერმომეტრის მოთავსებით, მაგალითად, ღუმელში და პლატინის მავთულის წინააღმდეგობის გაზომვით გათბობამდე და გახურების შემდეგ, შესაძლებელია ღუმელში ტემპერატურის დადგენა.

გამტარის წინააღმდეგობის ცვლილებას, როდესაც ის თბება საწყისი წინაღობის 1 ომზე და 1° ტემპერატურაზე, ე.წ. წინააღმდეგობის ტემპერატურის კოეფიციენტიდა აღინიშნება α ასოთი.

თუ ტემპერატურაზე ტ 0 დირიჟორის წინააღმდეგობა არის რ 0 და ტემპერატურაზე ტუდრის რ ტ, შემდეგ წინააღმდეგობის ტემპერატურის კოეფიციენტი

Შენიშვნა.ამ ფორმულის გამოყენებით გამოთვლა შესაძლებელია მხოლოდ გარკვეული ტემპერატურის დიაპაზონში (დაახლოებით 200°C-მდე).

წარმოგიდგენთ α წინააღმდეგობის ტემპერატურის კოეფიციენტის მნიშვნელობებს ზოგიერთი ლითონისთვის (ცხრილი 2).

მაგიდა 2

ტემპერატურის კოეფიციენტის მნიშვნელობები ზოგიერთი ლითონისთვის

წინააღმდეგობის ტემპერატურის კოეფიციენტის ფორმულიდან ჩვენ განვსაზღვრავთ რ ტ:

რ ტ = რ 0 .

მაგალითი 6.დაადგინეთ 200°C-მდე გაცხელებული რკინის მავთულის წინააღმდეგობა, თუ მისი წინააღმდეგობა 0°C-ზე იყო 100 Ohms.

რ ტ = რ 0 = 100 (1 + 0,0066 × 200) = 232 ohms.

მაგალითი 7.პლატინის მავთულისგან დამზადებულ წინააღმდეგობის თერმომეტრს ჰქონდა 20 ohms წინააღმდეგობა ოთახში 15°C ტემპერატურაზე. თერმომეტრი მოათავსეს ღუმელში და გარკვეული დროის შემდეგ გაზომეს მისი წინააღმდეგობა. აღმოჩნდა 29,6 Ohms-ის ტოლი. განსაზღვრეთ ტემპერატურა ღუმელში.

Ელექტრო გამტარობის

ჯერჯერობით, ჩვენ განვიხილავდით გამტარის წინააღმდეგობას, როგორც დაბრკოლებას, რომელსაც დირიჟორი აძლევს ელექტრო დენს. მაგრამ მაინც, დენი მიედინება გამტარში. ამიტომ, გარდა წინაღობისა (დაბრკოლებისა), გამტარს აქვს ელექტრული დენის, ანუ გამტარობის გატარების უნარიც.

რაც უფრო მეტი წინააღმდეგობა აქვს გამტარს, მით ნაკლებია გამტარობა, მით უარესად ატარებს ელექტრო დენს და პირიქით, რაც უფრო დაბალია გამტარის წინაღობა, მით მეტია გამტარობა, მით უფრო ადვილია დენი გადის გამტარში. მაშასადამე, გამტარის წინააღმდეგობა და გამტარობა ორმხრივი სიდიდეებია.

მათემატიკიდან ცნობილია, რომ 5-ის შებრუნებული არის 1/5 და, პირიქით, 1/7-ის შებრუნებული არის 7. ამიტომ, თუ გამტარის წინაღობა აღინიშნება ასოთი. რ, მაშინ გამტარობა განისაზღვრება როგორც 1/ რ. გამტარობა ჩვეულებრივ სიმბოლოა ასო გ.

ელექტრული გამტარობა იზომება (1/Ohm) ან სიმენსში.

მაგალითი 8.დირიჟორის წინააღმდეგობა არის 20 ohms. განსაზღვრეთ მისი გამტარობა.

თუ რ= 20 Ohm, მაშინ

მაგალითი 9.გამტარის გამტარობა არის 0,1 (1/Ohm). განსაზღვრეთ მისი წინააღმდეგობა

თუ g = 0.1 (1/Ohm), მაშინ რ= 1 / 0.1 = 10 (Ohm)

გამტარის ელექტრული წინააღმდეგობა: 1) რაოდენობა, რომელიც ახასიათებს გამტარის ან ელექტრული წრის წინააღმდეგობას ელექტრული დენის მიმართ;

2) ელექტრული წრედის სტრუქტურული ელემენტი, რომელიც შედის წრედში დენის შეზღუდვის ან რეგულირებისთვის.

ლითონების ელექტრული წინააღმდეგობა დამოკიდებულია გამტარის მასალაზე, მის სიგრძეზე და კვეთაზე, გამტარის ტემპერატურასა და მდგომარეობაზე (წნევა, დაძაბულობისა და შეკუმშვის მექანიკური ძალები, ანუ გარე ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ლითონის გამტარების კრისტალურ სტრუქტურაზე).

წინააღმდეგობის დამოკიდებულება გამტარის მასალაზე, სიგრძეზე და კვეთის ფართობზე:

სადაც  არის გამტარის წინაღობა;

ლ – დირიჟორის სიგრძე;

S არის დირიჟორის განივი ფართობი.

გამტარის წინააღმდეგობის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე:

ან
,

სადაც Rt – წინააღმდეგობა t 0 C ტემპერატურაზე;

R 0 - წინააღმდეგობა 0 0 C ტემპერატურაზე;

- წინააღმდეგობის ტემპერატურული კოეფიციენტი, რომელიც გვიჩვენებს, თუ როგორ იცვლება გამტარის წინააღმდეგობა მის წინააღმდეგობასთან მიმართებაში 0 0 C-ზე, თუ ტემპერატურა იცვლება ერთი გრადუსით;

T - თერმოდინამიკური ტემპერატურა.

წინააღმდეგობის კავშირები:სერიული, პარალელური, შერეული.

ა) წინაღობების სერიული კავშირი არის გამტარების (რეზისტენტების) სისტემა, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთის მიყოლებით ისე, რომ ერთი და იგივე დენი მიედინება თითოეულ წინააღმდეგობას:

I = I 1 = I 2 == I n.

ძაბვა, როდესაც რეზისტორები სერიულად არის დაკავშირებული ტოლია ძაბვების ჯამის თითოეულ წინააღმდეგობაზე:

ძაბვა თითოეულ სერიასთან დაკავშირებულ წინაღობაზე ამ წინააღმდეგობის მნიშვნელობის პროპორციულია:

ძაბვის განაწილება სერიასთან დაკავშირებული მიკროსქემის ელემენტებზე (ძაბვის გამყოფი) :

U არის ძაბვა წრედის მონაკვეთზე წინააღმდეგობის R1;

R – შეერთების წინაღობა;

R 1 - მიკროსქემის განყოფილების წინააღმდეგობა შერჩეული წინააღმდეგობით.

უდრის ინდივიდუალური წინააღმდეგობების ჯამს და ის აღემატება ყველაზე დიდს, რომელიც შედის:

მთლიანი მიკროსქემის წინააღმდეგობა სერიულ კავშირში ნ იდენტური წინააღმდეგობები :

სადაც n არის სერიულად დაკავშირებული წინააღმდეგობების რაოდენობა;

R 1 = ინდივიდუალური წინააღმდეგობის მნიშვნელობა.

ბ) წინაღობების პარალელური შეერთება: ასეთი კავშირის ნიშანია I დენის განშტოება ცალკეულ დინებად შესაბამისი წინააღმდეგობების მეშვეობით. ამ შემთხვევაში, დენი I უდრის დენების ჯამს ერთი წინააღმდეგობის მეშვეობით:

მთლიანი ძაბვა პარალელურ კავშირში ტოლია ძაბვის ერთ წინააღმდეგობაზე:

U = U 1 = U 2 = = U i.

კავშირი დენისა და წინაღობის პარალელურ კავშირში: როდესაც წინააღმდეგობები პარალელურად არის დაკავშირებული, ცალკეულ გამტარებში დენები უკუპროპორციულია მათი წინააღმდეგობების:

მიკროსქემის წინაღობა (საერთო გამტარობა) პარალელურ კავშირში, ცალკეული გამტარების გამტარებლობის ჯამის ტოლია. ამ შემთხვევაში, მიკროსქემის მთლიანი წინააღმდეგობა ნაკლებია, ვიდრე ყველაზე მცირე წინააღმდეგობა შედის:

;
.

მთლიანი მიკროსქემის გამტარობა პარალელურ კავშირში ნ დირიჟორები:

G წყვილი = nG 1,

სადაც G წყვილი არის წრედის გამტარობა;

G 1 - ერთი გამტარის გამტარობა.

ელექტრული საზომი ხელსაწყოების შუნტირება – დენის გაზომვის ლიმიტის გაფართოება ელექტრული საზომი მოწყობილობის გამოყენებით, რომელსაც პარალელურად უკავშირდება დაბალი წინააღმდეგობის (შუნტი) გამტარი. Ამ შემთხვევაში

სადაც I p არის მოწყობილობაში გამავალი დენი;

I – დენი წრეში;

n = R p /R sh – მოწყობილობის წინააღმდეგობის R p შეფარდება შუნტის წინააღმდეგობასთან R sh.

დამატებითი წინააღმდეგობა – წინააღმდეგობა, რომელიც სერიულად არის დაკავშირებული ელექტრო საზომ მოწყობილობასთან ძაბვის საზომი ლიმიტის გასაფართოებლად. სადაც

სადაც U p არის მოწყობილობაზე ძაბვა;

U – ძაბვა წრედში;

N = R d / R p - დამატებითი წინააღმდეგობის მნიშვნელობის თანაფარდობა მოწყობილობის წინააღმდეგობის მიმართ.

Ელექტრო გამტარობის- დირიჟორის წინააღმდეგობის საპასუხო ფიზიკური რაოდენობა:

ზეგამტარობა- მრავალი გამტარის თვისება, რომელიც შედგება იმაში, რომ მათი ელექტრული წინააღმდეგობა მკვეთრად ეცემა ნულამდე, როდესაც გაგრილდება მოცემული მასალისთვის დამახასიათებელ კრიტიკულ ტემპერატურაზე Tk ქვემოთ.

კავშირი გამტარობასა და წინაღობას შორის (ელექტრული წინაღობა) :

;
.

გამტარის წინაღობის დამოკიდებულება ტემპერატურაზე:

სადაც  t – წინაღობა t 0 C ტემპერატურაზე;

 0 – წინაღობა 0 0 C-ზე;

- წინააღმდეგობის ტემპერატურული კოეფიციენტი, რომელიც გვიჩვენებს, თუ როგორ იცვლება გამტარის წინაღობა მის წინაღობასთან მიმართებაში 0 0 C-ზე, თუ ტემპერატურა იცვლება ერთი გრადუსით.

Დავალებები: 1. გაეცანით თქვენს მუშაობაში გამოყენებული ელექტრო საზომი ხელსაწყოებს. ჩაწერეთ შედეგები ცხრილში. 1.

ცხრილი 1.

2. გაზომეთ ელექტრული წინაღობა.

1. გაზომეთ მისი დიამეტრი მიკრომეტრით გამტარის სამუშაო ნაწილში რამდენიმე ადგილას. გამოთვალეთ საშუალო დიამეტრი.

2. მოძრავი კონტაქტი დააყენეთ გამტარის სამუშაო ნაწილის სიგრძიდან 0,5  0,7-ზე. შეიყვანეთ სიგრძის მნიშვნელობა მე-2 ცხრილში.

3. ჩართეთ ინსტალაცია 220 ვ ძაბვის ალტერნატიულ დენის ქსელზე. ინდიკატორის შუქი უნდა აანთოს.

4. მიიღეთ დენის და ძაბვის გაზომვები. შეიყვანეთ შედეგები ცხრილში 2.

ცხრილი 2.

5. გამორთეთ ინსტალაცია. დააყენეთ მოძრავი კონტაქტი შესამოწმებელი დირიჟორის სამუშაო ნაწილის სხვა მნიშვნელობაზე. ჩართეთ მოწყობილობა ხელახლა და განსაზღვრეთ დენის და ძაბვის ახალი მნიშვნელობები.

Შენიშვნა.გამტარის სამუშაო ნაწილის სიგრძის შეცვლა, დენის და ძაბვის განსაზღვრა ხორციელდება 3-5-ჯერ.

6. ვინაიდან