Электрическое сопротивление
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Электри́ческое сопротивле́ние — мера способности тел препятствовать прохождению через них электрического тока. В системе СИ единицей сопротивления является ом (Ω). Сопротивление тела (R) является постоянной величиной для данного проводника, которую можно определить как
,
где
- R — сопротивление
- U — разность электрических потенциалов на концах объекта, измеряется в вольтах
- I — ток, протекающий между концами объекта под действием разности потенциалов.
Обратной величиной по отношению к сопротивлению является электропроводность, единицей измерения которой служит сименс.
Высокая электропроводность металлов связана с тем, что в них имеется громадное количество носителей тока — электронов проводимости, образующихся из валентных электронов атомов металла, которые не принадлежат определённому атому.
Электрический ток в металле возникает под действием внешнего электрического поля, которое вызывает упорядоченное движение электронов.
Движущиеся под действием поля электроны рассеиваются на неоднородностях ионной решётки (на примесях, дефектах решётки, а также нарушениях периодической структуры, связанной с тепловыми колебаниями ионов). При этом электроны теряют импульс, а энергия их движения преобразуются во внутреннюю энергию кристаллической решётки, что и приводит к нагреванию проводника при прохождении по нему электрического тока. Данный эффект (свойство проводников) получил название сопротивление.
Удельное сопротивление проводника характеризует его способность проводить ток и зависит, прежде всего, от свойств вещества, образующего проводник. Единица измерения удельного сопротивления — ом·метр. Величина удельного сопротивления обозначается символом ρ (ро).
[править] Удельное электрическое сопротивление металлов, применяемых в электротехнике
Металл | ρ, ом·метр·10-6 |
Алюминий | 0,028 |
Вольфрам | 0,055 |
Железо | 0,098 |
Золото | 0,024 |
Медь | 0,0172 |
Свинец | 0,205 |
Серебро | 0,016 |
Значения даны при температуре t = 20° C
Сопротивление однородного проводника постоянного сечения зависит от свойств вещества проводника, его длины, сечения и вычисляется по формуле:
R = ρ·L/S,
где ρ — удельное сопротивление проводника, L — длина проводника, а S — площадь сечения проводника (экспериментальный факт). Величина электрического сопротивления проводника измеряется в омах.