Vara stiepļu galda pretestība. Vara stieples pretestība

Saturs:

Projektējot elektrotīklus dzīvokļos vai privātmājās, obligāti jāaprēķina vadu un kabeļu šķērsgriezums. Lai veiktu aprēķinus, tiek izmantoti tādi rādītāji kā elektroenerģijas patēriņa vērtība un strāvas stiprums, kas plūst caur tīklu. Kabeļu līniju īsā garuma dēļ pretestība netiek ņemta vērā. Tomēr šis indikators ir nepieciešams garām elektropārvades līnijām un sprieguma kritumiem dažādās zonās. Īpaši svarīga ir vara stieples pretestība. Šādus vadus arvien vairāk izmanto mūsdienu tīklos, tāpēc projektējot ir jāņem vērā to fizikālās īpašības.

Pretestības jēdzieni un nozīme

Materiālu elektriskā pretestība tiek plaši izmantota un ņemta vērā elektrotehnikā. Šī vērtība ļauj iestatīt vadu un kabeļu pamatparametrus, īpaši ar slēptu to novietošanas metodi. Pirmkārt, tiek noteikts precīzs ieliktās līnijas garums un stieples izgatavošanai izmantotais materiāls. Pēc sākotnējo datu aprēķināšanas ir pilnīgi iespējams izmērīt kabeli.

Salīdzinājumā ar parasto elektrisko vadu, pretestības parametriem ir izšķiroša nozīme elektronikā. To aplūko un salīdzina kopā ar citiem indikatoriem, kas atrodas elektroniskajās shēmās. Šādos gadījumos nepareizi izvēlēta stieples pretestība var izraisīt visu sistēmas elementu darbības traucējumus. Tas var notikt, ja izmantojat pārāk plānu vadu, lai izveidotu savienojumu ar datora barošanas avotu. Vadītājā būs neliels sprieguma samazinājums, kas izraisīs datora nepareizu darbību.

Vara stieples pretestība ir atkarīga no daudziem faktoriem, un galvenokārt no paša materiāla fizikālajām īpašībām. Turklāt tiek ņemts vērā vadītāja diametrs vai šķērsgriezums, ko nosaka pēc formulas vai īpašas tabulas.

Tabula

Vara vadītāja pretestību ietekmē vairāki papildu fizikālie lielumi. Pirmkārt, jāņem vērā apkārtējās vides temperatūra. Ikviens zina, ka, palielinoties vadītāja temperatūrai, palielinās tā pretestība. Tajā pašā laikā strāva samazinās abu lielumu apgriezti proporcionālās atkarības dēļ. Tas galvenokārt attiecas uz metāliem ar pozitīvu temperatūras koeficientu. Negatīvā koeficienta piemērs ir volframa sakausējums, ko izmanto kvēlspuldzēs. Šajā sakausējumā strāvas stiprums nesamazinās pat ļoti augstā temperatūrā.

Kā aprēķināt pretestību

Ir vairākas metodes vara stieples pretestības aprēķināšanai. Vienkāršākā ir tabulas versija, kurā parādīti savstarpēji saistīti parametri. Tāpēc papildus pretestībai tiek noteikta stieples strāvas stiprums, diametrs vai šķērsgriezums.

Otrajā gadījumā tiek izmantoti dažādi. Katrā no tiem tiek ievietots vara stieples fizisko daudzumu komplekts, ar kura palīdzību tiek iegūti precīzi rezultāti. Lielākā daļa šo kalkulatoru izmanto 0,0172 omi * mm 2 /m. Dažos gadījumos šāds vidējais rādītājs var ietekmēt aprēķinu precizitāti.

Sarežģītākais variants tiek uzskatīts par manuāliem aprēķiniem, izmantojot formulu: R = p x L/S, kurā p ir vara pretestība, L ir vadītāja garums un S ir šī vadītāja šķērsgriezums. Jāņem vērā, ka tabulā vara stieples pretestība ir noteikta kā viena no zemākajām. Tikai sudrabam ir zemāka vērtība.

Aprēķinot kabeļa šķērsgriezumu, privātmāju būvniecībā vai dzīvokļos, lai noteiktu šo vērtību, tiek izmantoti divi rādītāji: tīkla elektroenerģijas patēriņš un strāva, kas plūst caur vadu. Pretestība šajā gadījumā nespēlē lomu. Tas viss ir saistīts ar īso vadu garumu. Bet, ja elektropārvades līnijas garums ir pietiekami liels, tad bez šī rādītāja noteikšanas nav iespējams iztikt. Piemēram, sekcijas sākumā spriegums būs 220-2240 volti, un beigās tas būs zemāks spriegums 200-220 volti. Un tā kā vara kabeļi un vadi arvien vairāk tiek izmantoti elektroinstalācijā, mūsu uzdevums šajā rakstā ir ņemt vērā vara stieples pretestību (vadu pretestības tabula tiks pievienota zemāk).

Ko mums kopumā dod pretestība? Principā jūs varat to izmantot, lai uzzinātu izmantotā stieples parametrus vai materiālu, no kura tas ir izgatavots. Piemēram, ja elektrolīnijas ievilkšanai tika izmantota slēptā metode, tad, zinot līnijas pretestību, var precīzi pateikt, cik tā ir gara. Galu galā dēšana bieži tiek veikta pazemē un nelineārā veidā. Vai arī cita iespēja, zinot sekcijas garumu un tā pretestību, varat aprēķināt izmantotā kabeļa diametru un caur to tā šķērsgriezumu. Turklāt, zinot šo vērtību, jūs varat uzzināt materiālu, no kura izgatavots šis vads. Tas viss liek domāt, ka šo rādītāju nevajadzētu diskontēt.

Tas viss attiecās uz elektroinstalāciju, bet, ja runa ir par elektroniku, tad šajā jomā nevar iztikt bez pretestības noteikšanas un salīdzināšanas ar citiem parametriem. Dažos gadījumos šim parametram var būt izšķiroša loma, pat nepareiza stieples izvēle pretestībai var novest pie tā, ka ierīce, kas savienota ar šādu vadu, vienkārši nedarbosies. Piemēram, ja parasta datora barošanas avotam pievieno ļoti plānu vadu. Spriegums šādā vadītājā kļūs zems, ne daudz, bet ar to pietiks, lai dators nedarbotos pareizi.

No kā ir atkarīga pretestība?

Tā kā mēs runājam par vara stiepli, pirmā lieta, no kuras ir atkarīgs šis fiziskais parametrs, ir varš, tas ir, izejviela. Otrais ir vadītāja izmēri vai, precīzāk, tā diametrs vai šķērsgriezums (abi lielumi ir saistīti viens ar otru pēc formulas).

Protams, ir papildu fiziski lielumi, kas ietekmē vadītāja pretestību. Piemēram, apkārtējās vides temperatūra. Galu galā ir zināms, ka, palielinoties paša stieples temperatūrai, palielinās tā pretestība. Un tā kā šis rādītājs ir apgriezti saistīts ar strāvas stiprumu (blīvumu), attiecīgi, palielinoties pretestībai, strāva, gluži pretēji, samazinās. Tiesa, tas attiecas uz tiem metāliem, kuriem ir pozitīvs temperatūras koeficients. Piemērs ir volframa sakausējums, ko izmanto spuldzes kvēldiegam. Šādam materiālam strāvas stipruma (blīvuma) izmaiņas nav bīstamas, karsējot augstā temperatūrā, jo šim metālam ir negatīvs temperatūras koeficients.

Pretestības aprēķins

Šodien viss tiek darīts cilvēka labā. Un pat tik vienkāršu aprēķinu var veikt vairākos veidos. Daži ir vienkārši, daži ir sarežģīti. Sāksim ar vienkāršākajiem.

Pirmā iespēja ir tabula. Kāda ir tā vienkāršība? Piemēram, tabula apakšējā attēlā.

Šeit viss ir skaidri parādīts un savstarpēji saistīts. Zinot vara stieples īpašos izmērus, varat noteikt tā pretestību un strāvas daudzumu, ko stieple var izturēt. Vai, gluži pretēji, ar pretestības vai strāvas stipruma (blīvuma) indikatoriem, kurus, starp citu, var noteikt ar multimetru, jūs varat viegli noteikt vadītāja šķērsgriezumu vai diametru. Šī iespēja ir ērtākā, tabulas var atrast brīvi pieejamas internetā.

Otrs veids, kā noteikt, ir izmantot kalkulatoru (tiešsaistē). Šādas interneta ierīces ir ļoti daudzveidīgas, ar tām strādāt ir ērti un vienkārši. Šādā kalkulatorā varat ievietot vara vadītāja fiziskos daudzumus un iegūt izmēru rādītājus vai otrādi. Tiesa, lielākajai daļai šādu kalkulatoru savās programmās ir viena standarta vērtība - tā ir vara pretestība, kas vienāda ar 0,0172 Ohm mm²/m.

Un vissarežģītākā aprēķina iespēja ir to izdarīt pats, izmantojot formulu. Šeit tas ir: R=pl/S, kur:

p ir tāda pati vara pretestība;
l – vara stieples garums;
S – tā sadaļa.

Es vēlos atzīmēt, ka vara pretestība ir viena no zemākajām. Zem tā ir tikai sudrabs – 0,016.

Vadītāja šķērsgriezumu var noteikt, izmantojot formulu, kur galvenais parametrs ir tā diametrs. Bet jūs varat noteikt diametru dažādos veidos, starp citu, mūsu vietnē ir šāds raksts, jūs varat to izlasīt un iegūt pilnīgu un ticamu informāciju.

Secinājums par tēmu

Apkoposim visu iepriekš minēto. Protams, neviens neņems vērā elektrisko vadu pretestību ar vara kabeli mājā vai dzīvoklī. Bet, ja runa ir par gaisvadu vai pazemes elektropārvades līniju ievilkšanu, piemēram, no apakšstacijas uz vasarnīcu, tad šis rādītājs būs jāņem vērā. Galu galā tieši tas ietekmēs sprieguma kvalitāti mājas tīklā. Bet ievelkamo kabeļu parametrus var aprēķināt dažādi, kur vara stieples pretestības indikators (pievienota tabula) ir viens no galvenajiem.

Strāva, kas plūst vadošā materiālā, ir proporcionāla spriegumam pāri. Tie. Palielinoties potenciālam, palielinās arī plūstošo elektronu apjoms. Tiesa, izmantojot dažādus elementus, līdzvērtīgs spriegums dod atšķirīgu strāvas vērtību. Tādējādi tiek iegūts noteikums: pieaugot spriegumam, palielināsies arī elektriskā strāva, kas iet caur vadītāju, bet ne vienādi, bet atkarībā no elementa īpašībām.

Rezistīvās sastāvdaļas noteikšana

Materiāla elektriskā pretestība ir plūstošās strāvas stipruma un tai pievadītā sprieguma attiecība. Katram konkrētajam elementam šī attiecība ir atšķirīga. Burts R tiek izmantots, lai apzīmētu šo fizisko lielumu. Nosakot to, izmantojiet Ohma likuma formulu ķēdes posmam:

No parādītās izteiksmes ir skaidrs, ka pretestības komponents ir vadītāja potenciāla attiecība pret strāvas stiprumu uz tā. Tādējādi, jo lielāka ir strāvas vērtība, jo vājāka ir vadītāja pretestības sastāvdaļa; pie lielāka sprieguma, jo lielāka tā ir.

Papildus informācija. Parastā valodā bieži tiek teikts, ka pretestības vērtība “neļauj” spriegumam bezgalīgi palielināt strāvas stiprumu.

Jebkuram industriālā vidē ražotam rezistoram ir aptuveni desmit parametri, kuriem jāpievērš uzmanība, izvēloties to. Tās galvenais parametrs ir pretestība. Tas ir statisks raksturlielums jebkuram vadītājam, kas norādīts tā ražošanas laikā. Tie. Pielietojot vadošam elementam lielāku potenciālu, mainīsies tikai caur to ejošā strāva, bet ne tās pretestības sastāvdaļa. Tie. U/I attiecība paliek nemainīga.

No kā ir atkarīga pretestība?

Jāņem vērā, no kādiem faktoriem ir atkarīga vadītāja elektriskā pretestība. Ir četri galvenie parametri:

Kabeļa garums – l;
Vadošā elementa šķērsgriezuma laukums - S;
Metāls, ko izmanto kabeļu ražošanā;
Apkārtējās vides temperatūra – t.

Svarīgs! Daļas pretestība ir fizikā izmantots jēdziens, kas parāda elementa spēju aizkavēt elektrības vadīšanu.

Lai savienotu daļu un tās pretestības komponentu, fiziskajā zinātnē ir ieviests pretestības jēdziens. Šis indikators raksturo kabeļa pretestības komponenta vērtību ar vienības garumu 1 metrs un vienības platību 1 m². Norādītā garuma un biezuma daļām, kas izgatavotas no dažādām izejvielām, būs atšķirīgas pretestības vērtības. Tas ir saistīts ar metālu fizikālajām īpašībām. Tieši no tiem galvenokārt tiek izgatavoti vadi un kabeļi. Katram metāla materiālam ir savs elementu izmērs kristāla režģī.

Visvairāk nevainojami vadošās daļas ir tās, kurām ir viszemākā pretestība. Metālu ar nelielu norādīto vērtību piemēri ir alumīnijs un varš. Lielākā daļa vadu un kabeļu elektriskās enerģijas pārvadīšanai ir izgatavoti no tiem. Tos izmanto arī autobusu izgatavošanai transformatoru apakšstacijās un jebkuras ēkas galvenajās sadales paneļos. Metālu ar augstu pretestību piemēri ir dzelzs un dažādi sakausējumi. Bieži vien elementa rezistīvo komponentu norāda rezistors.

Palielinoties vadošā materiāla garumam, palielinās arī metāla vadītāja pretestība. Tas ir saistīts ar fiziskajiem procesiem, kas tajā notiek elektriskās strāvas pārejas laikā. To būtība ir šāda: elektroni pārvietojas pa vadošu slāni, kurā ir joni, kas veido jebkura metāla kristālisko režģi. Jo garāks vadītājs, jo lielāks ir kristāla režģa jonu skaits, kas traucē elektronu kustību. Jo vairāk tie rada šķēršļus elektrības vadīšanai.

Lai varētu palielināt vadītāja garumu, ražotāji palielina materiālu laukumu. Tas ļauj paplašināt elektriskās strāvas “automaģistrāli”. Tie. elektroni mazāk krustojas ar metāla režģa detaļām. No tā izriet, ka biezākam kabelim ir mazāka pretestība.

No visa iepriekš minētā izriet formula, lai noteiktu vadītāja pretestību, kas izteikta ar tā garumu (l), šķērsgriezuma laukumu (S) un metāla pretestību (ρ):

Uzrādītā izteiksme šī parametra noteikšanai nesatur apkārtējās vides temperatūru. Tomēr elementa pretestības vērtība mainās, kad tiek sasniegta noteikta temperatūra. Parasti šī temperatūra ir 20-25 ° C. Tāpēc, izvēloties daļu, nav iespējams neņemt vērā apkārtējās vides temperatūru. Tas var izraisīt vadītāja pārkaršanu un aizdegšanos. Atlasei tiek izmantotas specializētas tabulas, kuru vērtības tiek izmantotas aprēķinos.

Parasti temperatūras paaugstināšanās izraisa metāla elementa pretestības komponenta palielināšanos. No fizikālā viedokļa tas ir saistīts ar faktu, ka, paaugstinoties kristāliskā režģa temperatūrai, tajā esošie joni atstāj miera stāvokli un sāk radīt svārstīgas kustības. Šis process palēnina elektronu darbību, jo sadursmes starp tām notiek biežāk.

Ceļveža izvēle ir diezgan sarežģīts process, kuru vislabāk uzticēt profesionāļiem. Ja tiek nepareizi novērtēti visi detaļas darbības faktori, var rasties daudzas negatīvas sekas, tostarp ugunsgrēks. Tāpēc ir jābūt izpratnei par to, no kā var būt atkarīga vadītāja pretestība.

Video

Kad tiek aizvērta elektriskā ķēde, kuras spailēs ir potenciālu starpība, rodas spriegums. Brīvie elektroni elektriskā lauka spēku ietekmē pārvietojas pa vadītāju. Kustībā elektroni saduras ar vadītāja atomiem un nodrošina to kinētiskās enerģijas piegādi. Elektronu kustības ātrums nepārtraukti mainās: elektroniem saduroties ar atomiem, molekulām un citiem elektroniem, tas samazinās, tad elektriskā lauka ietekmē palielinās un atkal samazinās jaunas sadursmes laikā. Tā rezultātā vadītājā tiek izveidota vienmērīga elektronu plūsma ar ātrumu vairākas centimetru daļas sekundē. Līdz ar to elektroni, kas iet caur vadītāju, vienmēr saskaras ar pretestību to kustībai no tā sāniem. Kad elektriskā strāva iet caur vadītāju, pēdējais uzsilst.

Elektriskā pretestība

Vadītāja elektriskā pretestība, ko apzīmē ar latīņu burtu r, ir ķermeņa vai vides īpašība pārveidot elektrisko enerģiju siltumenerģijā, kad caur to iet elektriskā strāva.

Diagrammās elektriskā pretestība ir norādīta, kā parādīts 1. attēlā, A.

Tiek saukta mainīga elektriskā pretestība, kas kalpo strāvas maiņai ķēdē reostats. Diagrammās reostati ir apzīmēti, kā parādīts 1. attēlā, b. Parasti reostats ir izgatavots no vienas vai otras pretestības stieples, kas uztīta uz izolācijas pamatnes. Slīdnis vai reostata svira tiek novietota noteiktā stāvoklī, kā rezultātā ķēdē tiek ievadīta nepieciešamā pretestība.

Garš vadītājs ar mazu šķērsgriezumu rada lielu pretestību strāvai. Īsi vadītāji ar lielu šķērsgriezumu nodrošina mazu pretestību strāvai.

Ja ņemat divus vadītājus no dažādiem materiāliem, bet vienāda garuma un šķērsgriezuma, tad vadītāji strāvu vadīs atšķirīgi. Tas parāda, ka vadītāja pretestība ir atkarīga no paša vadītāja materiāla.

Vadītāja temperatūra ietekmē arī tā pretestību. Paaugstinoties temperatūrai, palielinās metālu pretestība, un samazinās šķidrumu un ogļu pretestība. Tikai daži īpaši metālu sakausējumi (manganīns, konstantāns, niķelis un citi) gandrīz nemaina savu pretestību, palielinoties temperatūrai.

Tātad, mēs redzam, ka vadītāja elektriskā pretestība ir atkarīga no: 1) vadītāja garuma, 2) vadītāja šķērsgriezuma, 3) vadītāja materiāla, 4) vadītāja temperatūras.

Pretestības mērvienība ir viens oms. Om bieži apzīmē ar grieķu lielo burtu Ω (omega). Tāpēc tā vietā, lai rakstītu “Vadītāja pretestība ir 15 omi”, varat vienkārši rakstīt: r= 15 Ω.
1000 omi tiek saukti par 1 kiloomi(1kOhm vai 1kΩ),
1 000 000 omi tiek saukti par 1 megaohm(1 mOhm vai 1MΩ).

Salīdzinot dažādu materiālu vadītāju pretestību, katram paraugam ir jāņem noteikts garums un šķērsgriezums. Tad varēsim spriest, kurš materiāls elektrisko strāvu vada labāk vai sliktāk.

Video 1. Vadītāja pretestība

Elektriskā pretestība

Tiek saukta 1 m gara vadītāja ar 1 mm² šķērsgriezumu pretestība omos pretestība un to apzīmē ar grieķu burtu ρ (ro).

1. tabulā parādītas dažu vadītāju pretestības.

1. tabula

Dažādu vadītāju pretestības

Tabulā redzams, ka dzelzs stieples ar 1 m garumu un 1 mm² šķērsgriezumu pretestība ir 0,13 omi. Lai iegūtu 1 Ohm pretestību, jums jāņem 7,7 m šāda stieples. Sudrabam ir viszemākā pretestība. 1 omu pretestību var iegūt, ņemot 62,5 m sudraba stieples ar 1 mm² šķērsgriezumu. Sudrabs ir labākais vadītājs, taču sudraba izmaksas izslēdz iespēju to masveidā izmantot. Pēc sudraba tabulā nāk varš: 1 m vara stieples ar 1 mm² šķērsgriezumu pretestība ir 0,0175 omi. Lai iegūtu 1 omu pretestību, jums jāņem 57 m šāda stieples.

Ķīmiski tīrs varš, kas iegūts rafinējot, ir plaši izmantots elektrotehnikā vadu, kabeļu, elektrisko mašīnu un ierīču tinumu ražošanā. Dzelzs tiek plaši izmantots arī kā vadītāji.

Vadītāja pretestību var noteikt pēc formulas:

Kur r– vadītāja pretestība omos; ρ – vadītāja īpatnējā pretestība; l– vadītāja garums m; S– vadītāja šķērsgriezums mm².

1. piemērs. Nosakiet pretestību 200 m dzelzs stieples ar šķērsgriezumu 5 mm².

2. piemērs. Aprēķiniet pretestību 2 km alumīnija stieples ar šķērsgriezumu 2,5 mm².

No pretestības formulas jūs varat viegli noteikt vadītāja garumu, pretestību un šķērsgriezumu.

3. piemērs. Radio uztvērējam ir nepieciešams uztīt 30 omu pretestību no niķeļa stieples ar šķērsgriezumu 0,21 mm². Nosakiet nepieciešamo stieples garumu.

4. piemērs. Nosakiet 20 m nihroma stieples šķērsgriezumu, ja tā pretestība ir 25 omi.

5. piemērs. Vadam ar šķērsgriezumu 0,5 mm² un garumu 40 m ir 16 omi pretestība. Nosakiet stieples materiālu.

Vadītāja materiāls raksturo tā pretestību.

Saskaņā ar pretestības tabulu mēs atklājam, ka tai ir šāda pretestība.

Iepriekš tika teikts, ka vadītāju pretestība ir atkarīga no temperatūras. Veiksim šādu eksperimentu. Uztīsim vairākus metrus tievu metāla stiepli spirāles formā un savienosim šo spirāli ar akumulatora ķēdi. Lai izmērītu strāvu, ķēdei pievienojam ampērmetru. Kad spole tiek uzkarsēta degļa liesmā, jūs ievērosiet, ka ampērmetra rādījumi samazināsies. Tas parāda, ka metāla stieples pretestība palielinās, karsējot.

Dažiem metāliem, karsējot par 100°, pretestība palielinās par 40–50%. Ir sakausējumi, kas ar karsēšanu nedaudz maina savu pretestību. Dažiem īpašiem sakausējumiem, mainoties temperatūrai, pretestība praktiski nemainās. Pretestība palielinās, palielinoties temperatūrai; elektrolītu (šķidrumu vadītāju), ogļu un dažu cietvielu pretestība, gluži pretēji, samazinās.

Metālu spēja mainīt savu pretestību ar temperatūras izmaiņām tiek izmantota, lai konstruētu pretestības termometrus. Šis termometrs ir platīna stieple, kas uztīta uz vizlas rāmja. Ievietojot termometru, piemēram, krāsnī un izmērot platīna stieples pretestību pirms un pēc karsēšanas, var noteikt temperatūru krāsnī.

Vadītāja pretestības izmaiņas, kad tas tiek uzkarsēts uz 1 omu sākotnējās pretestības un uz 1° temperatūru sauc pretestības temperatūras koeficients un to apzīmē ar burtu α.

Ja temperatūrā t 0 vadītāja pretestība ir r 0 un temperatūrā t vienāds r t, tad pretestības temperatūras koeficients

Piezīme. Aprēķinus, izmantojot šo formulu, var veikt tikai noteiktā temperatūras diapazonā (līdz aptuveni 200°C).

Mēs piedāvājam temperatūras pretestības koeficienta α vērtības dažiem metāliem (2. tabula).

2. tabula

Dažu metālu temperatūras koeficientu vērtības

No temperatūras pretestības koeficienta formulas mēs nosakām r t:

r t = r 0 .

6. piemērs. Nosakiet līdz 200°C sakarsētas dzelzs stieples pretestību, ja tās pretestība 0°C temperatūrā bija 100 omi.

r t = r 0 = 100 (1 + 0,0066 × 200) = 232 omi.

7. piemērs. Pretestības termometram, kas izgatavots no platīna stieples, bija 20 omi pretestība telpā 15 ° C temperatūrā. Termometrs tika ievietots cepeškrāsnī un pēc kāda laika tika izmērīts tā pretestība. Tas izrādījās vienāds ar 29,6 omi. Nosakiet temperatūru cepeškrāsnī.

Elektrovadītspēja

Līdz šim mēs esam uzskatījuši vadītāja pretestību par šķērsli, ko vadītājs nodrošina elektriskajai strāvai. Bet tomēr strāva plūst caur vadītāju. Tāpēc vadītājam papildus pretestībai (šķērslim) ir arī spēja vadīt elektrisko strāvu, tas ir, vadītspēju.

Jo lielāka pretestība ir vadītājam, jo mazāka vadītspēja, jo sliktāk tas vada elektrisko strāvu, un otrādi, jo zemāka ir vadītāja pretestība, jo lielāka vadītspēja, jo vieglāk strāvai iziet cauri vadītājam. Tāpēc vadītāja pretestība un vadītspēja ir abpusēji lielumi.

No matemātikas ir zināms, ka 5 apgrieztais ir 1/5 un otrādi, 1/7 apgrieztais ir 7. Tāpēc, ja vadītāja pretestību apzīmē ar burtu r, tad vadītspēja ir definēta kā 1/ r. Vadītspēja parasti tiek apzīmēta ar burtu g.

Elektrisko vadītspēju mēra (1/Ohm) vai siemens.

8. piemērs. Vadītāja pretestība ir 20 omi. Nosakiet tā vadītspēju.

Ja r= 20 omi, tad

9. piemērs. Vadītāja vadītspēja ir 0,1 (1/Ohm). Nosakiet tā pretestību

Ja g = 0,1 (1/Ohm), tad r= 1/0,1 = 10 (omi)

Vadītāja elektriskā pretestība: 1) lielums, kas raksturo vadītāja vai elektriskās ķēdes pretestību elektriskajai strāvai;

2) ķēdē iekļauts elektriskās ķēdes konstrukcijas elements strāvas ierobežošanai vai regulēšanai.

Metālu elektriskā pretestība ir atkarīgs no vadītāja materiāla, tā garuma un šķērsgriezuma, temperatūras un vadītāja stāvokļa (spiediena, mehāniskiem spriedzes un saspiešanas spēkiem, t.i., ārējiem faktoriem, kas ietekmē metāla vadītāju kristālisko struktūru).

Pretestības atkarība no materiāla, vadītāja garuma un šķērsgriezuma laukuma:

kur  ir vadītāja pretestība;

l – vadītāja garums;

S ir vadītāja šķērsgriezuma laukums.

Vadītāja pretestības atkarība no temperatūras:

vai
,

kur R t – pretestība temperatūrā t 0 C;

R 0 – pretestība pie 0 0 C;

- temperatūras pretestības koeficients, kas parāda, kā mainās vadītāja pretestība attiecībā pret tā pretestību 0 0 C temperatūrā, ja temperatūra mainās par vienu grādu;

T – termodinamiskā temperatūra.

Pretestības savienojumi: sērijveida, paralēlais, jauktais.

a) Pretestību virknes savienojums ir vadītāju (pretestību) sistēma, kas ir savienoti viens pēc otra tā, lai caur katru pretestību plūstu viena un tā pati strāva:

I = I 1 = I 2 == I n .

Spriegums, kad rezistori ir savienoti virknē vienāds ar spriegumu summu pie katras pretestības:

Spriegums katrā sērijveidā savienotajā pretestībā proporcionāls šīs pretestības vērtībai:

Sprieguma sadalījums virknē savienotos ķēdes elementos (sprieguma dalītājs) :

U ir spriegums ķēdes posmā ar pretestību R1;

R – savienojuma pretestība;

R 1 – ķēdes posma pretestība ar izvēlēto pretestību.

vienāds ar individuālo pretestību summu un ir lielāka par lielāko no iekļautajām pretestībām:

Kopējā ķēdes pretestība virknes savienojumā n identiskas pretestības :

kur n ir virknē savienoto pretestību skaits;

R 1 = individuālās pretestības vērtība.

b) Pretestību paralēlais savienojums: šāda savienojuma pazīme ir strāvas I sazarojums atsevišķās strāvās caur atbilstošām pretestībām. Šajā gadījumā strāva I ir vienāda ar strāvu summu caur vienu pretestību:

Kopējais spriegums paralēlā savienojumā vienāds ar spriegumu vienā pretestībā:

U = U 1 = U 2 = = U i .

Attiecība starp strāvu un pretestību paralēlā savienojumā: ja pretestības ir savienotas paralēli, strāvas atsevišķos vadītājos ir apgriezti proporcionālas to pretestībām:

ķēdes pretestības (kopējās vadītspējas) apgrieztā vērtība paralēlā savienojumā, vienāds ar atsevišķu vadītāju vadītspēju summu. Šajā gadījumā ķēdes kopējā pretestība ir mazāka par mazāko pretestību, kas iekļauta:

;
.

Kopējā ķēdes vadītspēja paralēlā savienojumā n diriģenti:

G pāri = nG 1,

kur G pāri ir ķēdes vadītspēja;

G 1 – viena vadītāja vadītspēja.

Elektrisko mērinstrumentu manevrēšana – strāvas mērīšanas robežas paplašināšana, izmantojot elektrisko mērierīci, kurai paralēli pieslēgts vads ar zemu pretestību (šunts). Šajā gadījumā

kur I p ir strāva, kas plūst caur ierīci;

I – strāva ķēdē;

n = R p /R sh – ierīces pretestības R p attiecība pret šunta pretestību R sh.

Papildu pretestība – pretestība, kas virknē savienota ar elektrisko mērierīci, lai paplašinātu sprieguma mērīšanas robežu. Kurā

kur U p ir ierīces spriegums;

U – spriegums ķēdē;

N = R d / R p – papildu pretestības vērtības attiecība pret ierīces pretestību.

Elektrovadītspēja– fiziskais lielums, kas ir apgriezts vadītāja pretestībai:

Supravadītspēja– daudzu vadītāju īpašība, kas sastāv no tā, ka to elektriskā pretestība pēkšņi nokrītas līdz nullei, atdzesējot zem noteiktas kritiskās temperatūras Tk, kas raksturīga konkrētam materiālam.

Saikne starp vadītspēju un pretestību (elektriskā pretestība) :

;
.

Vadītāja pretestības atkarība no temperatūras:

kur  t – pretestība temperatūrā t 0 C;

 0 – pretestība pie 0 0 C;

- pretestības temperatūras koeficients, kas parāda, kā mainās vadītāja pretestība attiecībā pret tā pretestību 0 0 C temperatūrā, ja temperatūra mainās par vienu grādu.

Uzdevumi: 1. Iepazīstieties ar savā darbā izmantotajiem elektriskajiem mērinstrumentiem. Ievadiet rezultātus tabulā. 1.

1. tabula.

2. Izmēriet elektrisko pretestību.

1. Izmēriet tā diametru ar mikrometru vairākās vietās vadītāja darba daļā. Aprēķiniet vidējo diametru.

2. Iestatiet kustīgo kontaktu uz 0,5  0,7 no vadītāja darba daļas garuma. Ievadiet garuma vērtību 2. tabulā.

3. Ieslēdziet instalāciju maiņstrāvas tīklam ar spriegumu 220 V. Ir jāiedegas indikatoram.

4. Veikt strāvas un sprieguma mērījumus. Ievadiet rezultātus 2. tabulā.

2. tabula.

5. Atspējot instalēšanu. Iestatiet kustīgo kontaktu uz citu pārbaudāmā vadītāja darba daļas vērtību. Atkal ieslēdziet ierīci un nosakiet jaunās strāvas un sprieguma vērtības.

Piezīme. Vadītāja darba daļas garuma maiņa, strāvas un sprieguma noteikšana tiek veikta 3-5 reizes.

6. Kopš