Сопротивление это простыми словами

Различные вещества имеют разную проводимость. Мы уже говорили о существовании проводников, полупроводников и диэлектриках. Среди проводников электричества мы выделили металлы — они имеют лучшую проводимость, так как содержат в себе большое количество свободных электронов. Эти заряженные частицы под действием сил электрического поля приходят в движение. Так возникает такое явление, как электрический ток.

Но даже среди металлов можно выделить те, которые лучше проводят ток. Значит, есть и те металлы, которые проводят ток хуже. Как же сравнивать эту способность веществ? Так мы подходим к введению новой характеристики проводников.

Называется эта характеристика «электрическое сопротивление«. На данном уроке мы рассмотрим ее связь с проводимостью различный веществ, узнаем причины ее возникновения и разберемся, от каких других величин и свойств она зависит.

Зависимость показаний амперметра и вольтметра от используемого проводника в цепи

Для начала проведем интересный опыт. Соберем электрическую цепь из источника тока, ключа, амперметра и вольтметра. Также мы будем включать в эту цепь проводники из различных материалов. Они закреплены на специальной панели. К этим же проводникам мы будем параллельно подключать вольтметр (рисунок 1).

Проводники у нас обозначены следующим образом: AB — железная проволока, CD — никелиновая проволока, EF — медная проволока.

Эти проводники имеют одинаковую длину и сечение.

Сначала подключим в цепь железную проволоку AB. Зафиксируем показания амперметра и вольтметра после замыкания ключа.

Теперь переключимся на никелиновую проволоку CD. Мы заметим, что сила тока в цепи уменьшилась.

Испробуем третий проводник: медную проволоку EF. Теперь сила тока значительно увеличилась.

Вы не забыли, что в нашем опыте был еще и вольтметр? Мы поочередно подключали его к каждому из проводников.

Каждый раз мы получали одинаковое значение напряжения. Оно не изменялось.

Электрическое сопротивление

Сила тока (I) прямо пропорциональна напряжению (U). Это означает следующее: во сколько раз изменяется напряжение, во столько раз изменяется и сила тока.
Сила тока (I) обратно пропорциональна электрическому сопротивлению (R). Поэтому чем больше сопротивление, тем меньше сила тока, протекающего в проводнике.

Удельное сопротивление

Причиной электрического сопротивления является тепловое движение образующих материал атомов или молекул. Частицы колеблются около своих мест и мешают перемещению электронов. Это можно сравнить с длинным коридором, в котором одновременно перемещается много людей. И насколько быстро можно двигаться вперед, зависит от различных причин.

Закон Ома самое понятное объяснение С помощью приборов и простого замера сопротивления и напряжения


Электрическое сопротивление характерно для всех веществ и зависит от:

Материала проводника тока ρ Длины проводника (l) Площади поперечного сечения проводника (S)
Для каждого материала характерно его удельное сопротивление, которое обозначают буквой ρ и которое можно найти в таблице удельных сопротивлений.Чем длиннее проводник электричества, тем больше его электрическое сопротивление.Чем меньше площадь поперечного сечения проводника электричества, тем больше электрическое сопротивление.
Пример с коридором:
движение вперёд зависит от того, сколько людей в нём находится, как каждый из них двигается, насколько они полные или худые.
Пример с коридором:
чем длиннее коридор, тем дольше и труднее путь.
Пример с коридором:
чем уже коридор, тем труднее пробираться сквозь толпу людей.

Обрати внимание!

Удельное сопротивление металлов небольшое, а изоляторов — очень большое. В цепях, в которых электрический ток должен производить большую теплоту (например, в обогревателях), используют проводники с большим удельным сопротивлением, например, нихром. Току труднее течь, увеличивается тепловое движение частиц, в результате проводник нагревается. У алюминия низкое удельное сопротивление, поэтому его можно использовать для передачи электроэнергии.

Электрическое сопротивление человеческого тела может изменяться от 20000 Ом до 1800 Ом.

Чтобы электрическая цепь обеспечивала необходимую силу тока, в неё включают резисторы.
Резистор — прибор с постоянным сопротивлением.

Резисторы имеются во всех телевизорах, компьютерах, радиоприёмниках и т.д.

Чтобы изменить силу тока в электрической цепи, используют реостаты.

Реостат — прибор с переменным сопротивлением.

В составе реостата имеется подвижный контакт, при помощи которого изменяется длина участка, включённого в цепь.

Что такое сопротивление?

Этот сайт никак не мог обойтись без статьи про сопротивление. Ну никак! Есть в электронике самое фундаментальное понятие, которое является к тому же физическим свойством. Ты наверно уже знаком с вот этими друзьями:

НапряжениеВВольтПотенциальная сила воздействия электронов
ТокIАмперПоток электронов
СопротивлениеRОмФизическое свойство материала
МощностьPВаттПоток электронов через сопротивление

Сопротивление — это свойство материала мешать потоку электронов. Материал как бы сопротивляется, препятствует этому потоку, как паруса фрегата сильному ветру!

В мире практически всё имеет свойство сопротивляться: воздух сопротивляется потоку электронов, вода тоже сопротивляется потоку электронов, но они всё равно проскальзывают. Медные провода тоже сопротивляются потоку электронов, но лениво. Так что они очень хорошо пропускают такой поток.

Не имеют сопротивления только сверхпроводники, но это уже другая история, так как раз у них нет сопротивления, то сегодня они нам не интересны.

Кстати, поток электронов — это и есть электрический ток. Формальное определение более педантичное, так что ищи его сам в такой же сухой книге.

И да, электроны между собой взаимодействуют. Сила такого взаимодействия измеряется в Вольтах и называется напряжением. Скажешь, что странно звучит? Да ничего странного. Электроны напрягаются и двигают другие электроны с усилием. Несколько по-деревенски, зато понятен основной принцип.

Осталось упомянуть про мощность. Мощность — это когда ток, напряжение и сопротивление собираются за одним столом и начинают работать. Тогда и появляется мощность — энергия, которую теряют электроны, проходя через сопротивление. Кстати:

Есть у тебя, к примеру, лампочка на 60Вт с проводом. Втыкаешь её в розетку на 220В. Что дальше? Лампочка оказывает потоку электронов с потенциалом в 220В некоторое сопротивление. Если сопротивление слишком мало — бум, сгорела. Если слишком большое — нить накала будет светиться очень слабо, если вообще будет. А вот если оно будет «в самый раз», тогда лампочка скушает 60Вт и превратит эту энергию в свет и тепло.

Тепло при этом побочный эффект и называется «потерей» энергии, так как вместо того, что бы светить ярче лампочка тратит энергию на нагрев. Пользуйтесь энергосберегающими лампами! Кстати, провод тоже обладает сопротивлением и если поток электронов будет слишком большим, то он также нагреется до заметной температуры. Тут можно предложить почитать заметку про то, зачем спользуются высоковольтные линии

Уверен, теперь ты понимаешь о сопротивлении больше. При этом мы не свалились в детали подобные удельному сопротивлению материала и формулы типа

где ρ — удельное сопротивление вещества проводника, Ом·м, l — длина проводника, м, а S — площадь сечения, м².

Немного анимашек для полноты картины

И наглядно о том, как поток электронов меняется от в зависимости от температуры проводника и его толщины

/blog/soprotivlenie-eto-glavnoe/ Для тех, кто наконец-то решил узнать, что же такое электрическое сопротивление на самом деле без лишнего мусора. Читаем, смеёмся, удивляемся, запоминаем! 2016-06-30 2016-11-22 сопротивление резистора, сопротивление проводника, удельное сопротивление, внутренне сопротивление, сопротивление цепи, сопротивление напряжение, сопротивление участка цепи, сопротивление резистора цепи

Большой радиолюбитель и конструктор программ

Благодаря достижениям электроники у нас есть компьютеры, планшеты, смартфоны и другая популярная техника. Я создал этот сайт для популяризации радиолюбительства. Подписывайтесь на блог, рассылку и группу в ВК: vk.com/mp16a!

  • Основы электроники
  • Компоненты
  • Ликбез
  • Пошаговое изучение
  • Аналоговая схемотехника
  • Цифровая схемотехника
  • Книги для начинающих
  • Книги для продвинутых
  • Другие
  • Уроки для начинающих
  • Паяльные прилады
  • Измерительные приборы
  • Закрома Родины
  • Рисовалки печатных плат
  • Симуляторы схем
  • Устройство и принципы работы
  • Программаторы
  • Алгоритмы для МК
  • Распиновки
  • Arduino и прочие
  • Простые схемы
  • Любительские истории
  • Радиолюбительские технологии
  • Схемы усилителей
  • Схемы источников питания
  • Схемы на МК

Как измерять электрического сопротивление?

Для измерения электрического сопротивления необходимо придерживаться следующих правил:

  • Измерение проводить нужно параллельно элементу электрического цепи;
  • Элемент должен быть обесточен;
  • Элемент не должен быть подключен к электрической цепи;
  • Измерение имеет смысл только для обычного резистора.

Значение омического сопротивления лучше всего определять с помощью цифрового мультиметра, чтобы избежать ошибок и неточностей в показаниях.

При измерении с помощью измерительного прибора измеряемый элемент не должен быть подключен к источнику напряжения во время измерения. Измеряемый элемент должен быть отпаян от электрической цепи, по крайней мере, с одной стороны. В противном случае расположенные параллельно элементы будут влиять на результат измерения.

Вычисление сопротивления проводника

Перед тем как найти сопротивление проводника, нужно определить его длину и площадь сечения. При этом существенное значение имеет материал, который был использован при изготовлении токопровода. Из-за этого для вычисления еще понадобится удельное сопротивление электропроводника.

Сегодня в электротехнике так же, как и раньше, используется уже устаревшая измерительная единица удельного электросопротивления. Ее размерность Ом × мм² /м. Для перевода в Ом × м, что соответствует системе СИ, нужно выполнить умножение на 10 -6 , потому что 1 мм² равен 0,000001 м².

Вообще-то у серебра одно из самых маленьких удельных сопротивлений. Если из него сделать провода, тогда получатся отличные проводники. Однако чаще для их изготовления применяют алюминий и медь. Ведь они стоят дешевле.

Таблица удельных сопротивлений распространенных веществ

Таблица удельных сопротивлений распространенных веществ
Источник encom74.ru

Проводниками принято называть вещества, оказывающие минимальное противодействие электротоку. Они характеризуются незначительным сопротивлением. В то же время вещества, не пропускающие электрический ток, представляют собой диэлектрики.

Итак, электрическое сопротивление обозначается литерой R. Оно измеряется в Омах (Ом). Чтобы его посчитать, необходимо удельное сопротивление электропроводника умножить на его длину, а потом полученное значение разделить на площадь поперечного сечения токопровода.

Формула для расчета электрического сопротивления

Формула для расчета электрического сопротивления
Источник vsyoprosto.ru

С уменьшением толщины и увеличением длины проводника возрастает его электросопротивление пропускаемому току.

Посчитать электросопротивление можно и по упрощенной формуле, если использовать закон Ома. Согласно ему нужно напряжение (U), измеренное в проводнике, разделить на силу тока (I), который протекает по нему. Сама же формула выглядит следующим образом:

Вам важно понимать, что 1 Ом представляет собой сопротивление токопровода, по которому протекает электроток с силой 1 А. При этом в нем напряжение составляет 1 В.

В этом видео понятно объясняется, что такое электрическое сопротивление:

Чтобы стало еще понятнее, приведу пример простой задачки. Необходимо посчитать электрическое сопротивление токопровода, на который подается напряжение 5 В. При этом через него проходит ток силой, составляющей 0,1 А.

Для решения данной задачки нужно использовать простую формулу, полученную из закона Ома. Согласно ей нам придется напряжение 5 В разделить на силу тока 0,1 А. Выполнив данное вычисление мы получаем, что сопротивление проводника составляет 50 Ом.

Еще отмечу, что широко используются специальные радиоэлементы как в электронике, так и в электротехнике. Данные компоненты разработаны именно для создания сопротивления электротоку. Их называют резисторами.

Пример различных резисторов

Пример различных резисторов
Источник diyodemag.com

Коротко о главном

Электрическое сопротивление – одно из свойств токопроводящего вещества. Оно противодействует прохождению электрического тока по данному материалу. На это свойство влияет атомное строение конкретного проводника.

Для вычисления электросопротивления используют закон Ома. Согласно ему характеристику можно определить путем деления напряжения на силу тока. Сопротивление еще вычисляется путем умножения удельного сопротивления определенного вещества на длину электропроводника из него. Затем полученное значение делят на площадь сечения того же самого токопровода. При этом сопротивление измеряется в Омах.

Напишите в комментариях, как думаете – более точно получится вычислить электросопротивление, используя закон Ома или формулу с геометрическими параметрами проводника?

  • #сопротивление
  • #электрическое
  • #это
  • #электрическое сопротивление это
  • Добавить в закладки
  • Скачать

Электрическое сопротивление

Идеи, Концепции, учения, методы исследования

Электри́ческое сопротивле́ние, 1) скалярная физическая величина, характеризующая противодействие участка электрической цепи электрическому току . Электрическое сопротивление участка цепи при отсутствии на этом участке электродвижущей силы равно R = U / I R = U/I R = U / I , где U U U – электрическое напряжение , I I I – сила тока на этом участке ( Закон Ома ). Сопротивление однородного по составу цилиндрического проводника длиной l и постоянной площадью поперечного сечения S S S равно R = ρ l / S R = ρl/S R = ρl / S , где ρ ρ ρ – удельное электрическое сопротивление, характеризующее материал проводника. Активное электрическое сопротивление связано с необратимым преобразованием электрической энергии в другие виды энергии, в частности в теплоту. Так, при протекании электрического тока в металлах электрическое сопротивление связано с рассеянием электронов проводимости на тепловых колебаниях кристаллической решётки , а также на её примесях и дефектах . Цепи переменного тока , содержащие ёмкости и индуктивности, характеризуются реактивным электрическим сопротивлением , которое связано с передачей электрической энергии электрическому и магнитному полю (и обратно). При переходе веществ в сверхпроводящее состояние их электрическое сопротивление обращается в нуль. Единица измерения сопротивления в СИ – Ом .

2) Радиотехнический элемент цепи, называемый также резистором .

Опубликовано 18 июля 2022 г. в 10:50 (GMT+3). Последнее обновление 18 июля 2022 г. в 10:50 (GMT+3). Связаться с редакцией

Что такое сопротивление?

Что такое сопротивление?

Сопротивление — это величина, которая отражает противодействие протеканию тока в электрической цепи.

Сопротивление измеряется в омах, для международного обозначения которых используется греческая буква омега (Ω). Эта единица измерения названа в честь Георга Симона Ома (1784–1854 гг.), немецкого физика, который изучал взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением. Ему приписывают первую формулировку закона Ома.

Все материалы в некоторой степени сопротивляются прохождению току. Их разделяют на две большие категории:

Золотой провод является отличным проводником

  • Проводники: Материалы, обладающие очень малым сопротивлением, в которых электроны могут свободно перемещаться. Примеры: серебро, медь, золото и алюминий.
  • Изоляторы: Материалы с высоким сопротивлением, которые ограничивают поток электронов. Примеры: резина, бумага, стекло, дерево и пластмассы.

Обычно сопротивление измеряется для определения состояния компонента или цепи.

  • Чем выше сопротивление, тем меньше сила тока. Одной из множества причин очень высокого сопротивления могут быть проводники, которые перегорели или повреждены вследствие коррозии. Все проводники выделяют некоторое количество тепла, поэтому перегрев часто связан с сопротивлением.
  • Чем ниже сопротивление, тем выше сила тока. Возможные причины: изоляторы повреждены из-за перегрева или воздействия влаги.

Многие компоненты, такие как нагревательные элементы и резисторы, имеют фиксированное значение сопротивления. Эти значения часто указываются на паспортных табличках компонентов или в руководствах в качестве справочной информации.

Если указан допуск, измеренное значение сопротивления должно находиться в пределах указанного диапазона. Значительное изменение фиксированного значения сопротивления обычно указывает на проблему.

Само слово «сопротивление» может звучать неприятно, но в электротехнике сопротивление обеспечивает определенные преимущества.

Примеры. Прохождение тока через небольшие нагревательные элементы тостера должно быть затруднено, чтобы выделялось тепло для поджаривания хлеба. В лампах накаливания старого типа ток проходит через волокна, достаточно тонкие для образования свечения.

Сопротивление не может быть измерено в рабочей цепи. Соответственно, технические специалисты, осуществляющие поиск и устранение неисправностей, часто рассчитывают сопротивление по измеренным значениям напряжения и тока в соответствии с законом Ома:

То есть В = А × Ом. R в этой формуле означает сопротивление. Если сопротивление неизвестно, формулу можно преобразовать следующим образом: R = E/I (Ом = В/А).

Примеры. В цепи электрического обогревателя, как показано на двух рисунках ниже, для определения сопротивления измеряют значения напряжения и тока в цепи, а затем применяют закона Ома.

Пример нормального сопротивления цепиПример повышенного сопротивления цепи

В первом примере общее нормальное сопротивление цепи (эталонное сопротивление) равно 60 Ом (240 ÷ 4 = 60 Ом). Сопротивление 60 Ом позволяет определить состояние цепи.

Во втором примере при понижении силы тока с 4 А до 3 А сопротивление цепи увеличилось с 60 Ом до 80 Ом (240 ÷ 3 = 80 Ом). Прирост значения общего сопротивления в 20 Ом может быть вызвано ослабленным или загрязненным соединением или разомкнутым участком катушки. Разомкнутые участки катушки увеличивают общее сопротивление цепи, в результате чего понижается сила тока.

Ссылка: Digital Multimeter Principles by Glen A. Mazur, American Technical Publishers.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий