صيغة حساب المقاومة الكهربائية للموصل. كلما كبر السلك ، قلت المقاومة؟ حساب القطر

المحتوى:

عند تصميم الشبكات الكهربائية في الشقق أو المنازل الخاصة ، من الضروري حساب المقطع العرضي للأسلاك والكابلات. بالنسبة للحسابات ، يتم استخدام مؤشرات مثل قيمة استهلاك الطاقة وقوة التيار الذي سيمر عبر الشبكة. لا تؤخذ المقاومة في الاعتبار بسبب قصر طول خطوط الكابلات. ومع ذلك ، يعد هذا المؤشر ضروريًا لطول خطوط الطاقة الكبيرة وانخفاض الجهد في أقسام مختلفة. أهمية خاصة هي مقاومة الأسلاك النحاسية. يتم استخدام هذه الأسلاك بشكل متزايد في الشبكات الحديثة ، لذلك يجب مراعاة خصائصها الفيزيائية عند التصميم.

مفاهيم ومعنى المقاومة

تستخدم المقاومة الكهربائية للمواد على نطاق واسع وتؤخذ في الاعتبار في الهندسة الكهربائية. تسمح لك هذه القيمة بتعيين المعلمات الأساسية للأسلاك والكابلات ، خاصةً مع طريقة مخفية لوضعها. بادئ ذي بدء ، يتم تحديد الطول الدقيق للخط الموضوع والمواد المستخدمة في إنتاج السلك. بعد حساب البيانات الأولية ، من الممكن تمامًا قياس الكابل.

مقارنة بالأسلاك الكهربائية التقليدية ، تعتبر معلمات المقاومة ذات أهمية حاسمة في الإلكترونيات. يتم النظر فيه ومقارنته بالاقتران مع المؤشرات الأخرى الموجودة في الدوائر الإلكترونية. في هذه الحالات ، يمكن أن تتسبب مقاومة الأسلاك المختارة بشكل غير صحيح في حدوث خلل في جميع عناصر النظام. يمكن أن يحدث هذا إذا كنت تستخدم سلكًا رفيعًا جدًا للاتصال بمصدر طاقة الكمبيوتر. سيكون هناك انخفاض طفيف في الجهد في الموصل ، مما سيؤدي إلى تشغيل الكمبيوتر بشكل غير صحيح.

تعتمد المقاومة في الأسلاك النحاسية على العديد من العوامل ، وبشكل أساسي على الخصائص الفيزيائية للمادة نفسها. بالإضافة إلى ذلك ، يتم أخذ القطر أو المقطع العرضي للموصل ، الذي تحدده الصيغة أو جدول خاص ، في الاعتبار.

الطاولة

تتأثر مقاومة الموصل النحاسي بعدة كميات فيزيائية إضافية. بادئ ذي بدء ، يجب مراعاة درجة الحرارة المحيطة. يعلم الجميع أنه مع زيادة درجة حرارة الموصل تزداد مقاومته. في الوقت نفسه ، هناك انخفاض في القوة الحالية بسبب الاعتماد التناسبي العكسي لكلا الكميتين. يتعلق هذا في المقام الأول بالمعادن ذات معامل درجة الحرارة الموجب. مثال على المعامل السلبي هو سبيكة التنجستن المستخدمة في المصابيح المتوهجة. في هذه السبيكة ، لا تنخفض القوة الحالية حتى مع التسخين العالي جدًا.

كيف تحسب المقاومة

هناك عدة طرق لحساب مقاومة الأسلاك النحاسية. أبسطها هي النسخة المجدولة ، حيث يشار إلى المعلمات المترابطة. لذلك ، بالإضافة إلى المقاومة ، يتم تحديد القوة الحالية أو القطر أو المقطع العرضي للسلك.

في الحالة الثانية ، يتم استخدام أنواع مختلفة. يتم إدخال مجموعة من الكميات المادية من الأسلاك النحاسية في كل منها ، بمساعدة الحصول على نتائج دقيقة. في معظم الآلات الحاسبة ، يتم استخدامها بكمية 0.0172 أوم * مم 2 / م. في بعض الحالات ، قد تؤثر هذه القيمة المتوسطة على دقة الحسابات.

يعتبر الخيار الأكثر صعوبة هو الحسابات اليدوية ، باستخدام الصيغة: R \ u003d p x L / S ، حيث p هي مقاومة النحاس ، L هي طول الموصل و S هي المقطع العرضي لهذا الموصل. وتجدر الإشارة إلى أن الجدول يحدد مقاومة الأسلاك النحاسية على أنها من أقل المقاومة. الفضة فقط لها قيمة أقل.

المحتوى:

يحدث ظهور التيار الكهربائي عند إغلاق الدائرة ، عندما يحدث فرق جهد في المحطات. تتم حركة الإلكترونات الحرة في الموصل تحت تأثير مجال كهربائي. في عملية الحركة ، تصطدم الإلكترونات بالذرات وتنقل طاقتها المتراكمة جزئيًا إليها. هذا يؤدي إلى انخفاض في سرعة حركتهم. في وقت لاحق ، تحت تأثير المجال الكهربائي ، تزداد سرعة الإلكترونات مرة أخرى. نتيجة هذه المقاومة هي تسخين الموصل الذي يتدفق من خلاله التيار. هناك طرق مختلفة لحساب هذه القيمة ، بما في ذلك معادلة المقاومة التي تستخدم للمواد ذات الخصائص الفيزيائية الفردية.

المقاومة الكهربائية

يكمن جوهر المقاومة الكهربائية في قدرة المادة على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية أثناء عمل التيار. يتم الإشارة إلى هذه القيمة بالرمز R ، ويتم استخدام أوم كوحدة قياس. ترتبط قيمة المقاومة في كل حالة بقدرة هذا أو ذاك.

في عملية البحث ، تم تأسيس الاعتماد على المقاومة. إحدى الصفات الرئيسية للمادة هي مقاومتها ، والتي تختلف تبعًا لطول الموصل. أي مع زيادة طول السلك ، تزداد قيمة المقاومة أيضًا. يتم تعريف هذا الاعتماد على أنه متناسب بشكل مباشر.

خاصية أخرى للمادة هي مساحة المقطع العرضي. إنه يمثل أبعاد المقطع العرضي للموصل ، بغض النظر عن تكوينه. في هذه الحالة ، يتم الحصول على علاقة تناسبية عكسية ، عندما تتناقص مع زيادة مساحة المقطع العرضي.

العامل الآخر الذي يؤثر على المقاومة هو المادة نفسها. خلال البحث وجدت مقاومة مختلفة في مواد مختلفة. وهكذا ، تم الحصول على قيم المقاومة الكهربائية المحددة لكل مادة.

اتضح أن أفضل الموصلات هي المعادن. من بينها ، الفضة لديها أدنى مقاومة وموصلية عالية. يتم استخدامها في أكثر الأماكن أهمية للدوائر الإلكترونية ، بالإضافة إلى أن النحاس منخفض التكلفة نسبيًا.

تعتبر المواد ذات المقاومة العالية جدًا موصلات ضعيفة للتيار الكهربائي. لذلك ، يتم استخدامها كمواد عازلة. الخصائص العازلة للكهرباء هي أكثر ما يميز الخزف والإبونيت.

وبالتالي ، فإن مقاومة الموصل لها أهمية كبيرة ، حيث يمكن استخدامها لتحديد المادة التي صنع منها الموصل. للقيام بذلك ، يتم قياس مساحة المقطع العرضي وتحديد القوة الحالية والجهد. يتيح لك ذلك تعيين قيمة المقاومة الكهربائية ، وبعد ذلك ، باستخدام جدول خاص ، يمكنك بسهولة تحديد المادة. لذلك ، تعتبر المقاومة من أكثر السمات المميزة للمادة. يتيح لك هذا المؤشر تحديد الطول الأمثل للدائرة الكهربائية بحيث يتم الحفاظ على التوازن.

معادلة

بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها ، يمكن استنتاج أن المقاومة تعتبر مقاومة لأي مادة بمساحة وحدة وطول. أي مقاومة تساوي 1 أوم تحدث عند جهد 1 فولت وتيار 1 أمبير. يتأثر هذا المؤشر بدرجة نقاء المادة. على سبيل المثال ، إذا تمت إضافة 1٪ فقط من المنجنيز إلى النحاس ، فإن مقاومته ستزداد بمقدار 3 مرات.

المقاومة والموصلية للمواد

تعتبر الموصلية والمقاومة كقاعدة عند درجة حرارة 20 درجة مئوية ، وتختلف هذه الخصائص بالنسبة للمعادن المختلفة:

• نحاس. غالبا ما تستخدم لتصنيع الأسلاك والكابلات. لديها قوة عالية ، مقاومة للتآكل ، معالجة سهلة وبسيطة. في النحاس الجيد ، لا تزيد نسبة الشوائب عن 0.1٪. إذا لزم الأمر ، يمكن استخدام النحاس في سبائك مع معادن أخرى.
• الألومنيوم. جاذبيته النوعية أقل من جاذبية النحاس ، لكن لديه قدرة حرارية أعلى ونقطة انصهار. إن صهر الألومنيوم يتطلب طاقة أكثر بكثير من النحاس. لا تتعدى الشوائب في الألومنيوم عالي الجودة 0.5٪.
• حديد. إلى جانب التوافر والتكلفة المنخفضة ، تتمتع هذه المادة بمقاومة عالية. بالإضافة إلى ذلك ، لديها مقاومة منخفضة للتآكل. لذلك ، يتم استخدام طلاء الموصلات الفولاذية بالنحاس أو الزنك.

يتم اعتبار صيغة المقاومة المحددة عند درجات الحرارة المنخفضة بشكل منفصل. في هذه الحالات ، ستكون خصائص نفس المواد مختلفة تمامًا. بالنسبة لبعضهم ، قد تنخفض المقاومة إلى الصفر. تسمى هذه الظاهرة الموصلية الفائقة ، حيث تظل الخصائص البصرية والهيكلية للمادة دون تغيير.

يتم أخذ كيفية تأثير مادة الموصل في الاعتبار باستخدام المقاومة ، والتي يتم الإشارة إليها عادةً بحرف الأبجدية اليونانية ρ وهو مقاومة الموصلقسم 1 مم 2 وطول 1 م. الفضة لديها أدنى مقاومة ρ = 0.016 أوم.مم 2 / م. فيما يلي القيم المقاومة النوعيةللموصلات المتعددة:

• مقاومة الكابلات للفضة - 0.016 ،
• مقاومة الكابل للرصاص - 0.21 ،
• مقاومة الكابلات للنحاس هي 0.017 ،
• مقاومة كابل النيكل - 0.42 ،
• مقاومة الكابل للألمنيوم هي 0.026 ،
• مقاومة الكابل للمانجانين هي 0.42 ،
• مقاومة الكابل للتنغستن هي 0.055 ،
• مقاومة الكابل للكونستانتان - 0.5 ،
• مقاومة الكابلات للزنك هي 0.06 ،
• مقاومة الكابل للزئبق - 0.96 ،
• مقاومة الكابلات للنحاس - 0.07 ،
• مقاومة الكابل للنيكروم هي 1.05 ،
• مقاومة الكابلات للصلب - 0.1 ،
• مقاومة الكابلات لل fechral -1.2 ،
• مقاومة الكابلات لبرونز الفوسفور - 0.11 ،
• مقاومة الكابلات للهرومال - 1.45

نظرًا لأن السبائك تحتوي على كميات مختلفة من الشوائب ، فقد تتغير المقاومة.

لحساب مقاومة الموصل ، يمكنك استخدام حاسبة مقاومة الموصل.

مقاومة الكابلاتيتم حسابه باستخدام الصيغة أدناه:

R = (ρ؟ l) / S.

• R هي المقاومة ،
• أوم. ρ هي المقاومة ، (Ohm.mm2) / m ؛
• l طول السلك ، م ؛
• s هي مساحة المقطع العرضي للسلك ، مم 2.

يتم حساب المنطقة المقطعية على النحو التالي:

S = (π؟ د ^ 2) /4 = 0.78؟d12012≈0.8؟d12012

• حيث d هو قطر السلك.

يمكنك قياس قطر السلك بالميكرومتر أو الفرجار ، ولكن إذا لم تكن في متناول اليد ، فيمكنك لف حوالي 20 لفة من السلك حول المقبض (قلم رصاص) بإحكام ، ثم قياس طول سلك الجرح وقسمه على عدد الأدوار.

لتحديد طول الكابل المطلوب لتحقيق المقاومة المطلوبة ، يمكنك استخدام الصيغة:

ل = (S؟ R) / ρ

ملاحظات:

1. إذا لم تكن بيانات السلك موجودة في الجدول ، فسيتم أخذ متوسط ​​قيمة معينة. على سبيل المثال ، سلك نيكل يبلغ قطره 0.18 مم ، مساحة المقطع العرضي حوالي 0.025 مم 2 ، ومقاومة واحد المتر 18 أوم ، والتيار المسموح به 0.075 أ.

2. تحتاج بيانات العمود الأخير ، لكثافة التيار الأخرى ، إلى التغيير. على سبيل المثال ، عند كثافة تيار تبلغ 6 أ / مم 2 ، يجب مضاعفة القيمة.

مثال 1. لنجد مقاومة 30 مترًا من الأسلاك النحاسية بقطر 0.1 مم.

قرار. باستخدام الجدول ، نأخذ مقاومة 1 متر من الأسلاك النحاسية ، وهي 2.2 أوم. هذا يعني أن مقاومة 30 مترًا من الأسلاك ستكون R = 30.2.2 = 66 أوم.

سيبدو الحساب وفقًا للصيغ كما يلي: مساحة المقطع العرضي: s \ u003d 0.78.0.12 \ u003d 0.0078 مم 2. نظرًا لأن مقاومة النحاس هي ρ = 0.017 (أوم. مم 2) / م ، نحصل على R = 0.017.30 / 0.0078 = 65.50 م.

مثال 2. ما مقدار سلك المنغنين الذي يبلغ قطره 0.5 مم اللازم لعمل مقاومة متغيرة مقاومة تبلغ 40 أوم؟

قرار. وفقًا للجدول ، نختار مقاومة 1 متر من هذا السلك: R \ u003d 2.12 أوم: لعمل ريوستات بمقاومة 40 أوم ، تحتاج إلى سلك طوله l \ u003d 40 / 2.12 \ u003d 18.9 م .

سيبدو حساب الصيغة هكذا. مساحة المقطع العرضي للسلك s = 0.78.0.52 = 0.195 مم 2. طول السلك ل \ u003d 0.195.40 / 0.42 \ u003d 18.6 م.

إحدى الخصائص الفيزيائية للمادة هي القدرة على توصيل تيار كهربائي. تعتمد الموصلية الكهربائية (مقاومة الموصل) على عدة عوامل: طول الدائرة الكهربائية ، والسمات الهيكلية ، ووجود الإلكترونات الحرة ، ودرجة الحرارة ، والتيار ، والجهد ، والمواد ، ومنطقة المقطع العرضي.

يؤدي تدفق التيار الكهربائي عبر الموصل إلى الحركة الموجهة للإلكترونات الحرة. يعتمد وجود الإلكترونات الحرة على المادة نفسها ، وهو مأخوذ من جدول D. I. Mendeleev ، أي من التكوين الإلكتروني للعنصر. تبدأ الإلكترونات في الضرب شعرية الكريستالعنصر ونقل الطاقة إلى الأخير. في هذه الحالة ، يحدث التأثير الحراري عندما يعمل التيار على الموصل.

أثناء هذا التفاعل ، يتباطأون ، ولكن بعد ذلك ، تحت تأثير المجال الكهربائي الذي يسرعهم ، يبدأون في التحرك بنفس السرعة. تتصادم الإلكترونات عدة مرات. هذه العملية تسمى مقاومة الموصل.

لذلك ، تعتبر المقاومة الكهربائية للموصل كمية فيزيائية تحدد نسبة الجهد إلى القوة الحالية.

ما هي المقاومة الكهربائية: قيمة تدل على خاصية الجسم المادي لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية ، نتيجة تفاعل طاقة الإلكترون مع الشبكة البلورية لمادة ما. حسب طبيعة الموصلية تتميز:

1. الموصلات (قادرة على توصيل التيار الكهربائي ، حيث توجد إلكترونات حرة).
2. أشباه الموصلات (يمكن أن توصل الكهرباء ، ولكن في ظل ظروف معينة).
3. العوازل أو العوازل (لها مقاومة كبيرة ، لا توجد إلكترونات حرة ، مما يجعلها غير قادرة على توصيل التيار).

يشار إلى هذه الخاصية بالحرف R و يقاس بالأوم (أوم). يعد استخدام هذه المجموعات من المواد مهمًا جدًا لتطوير مخططات الدوائر الكهربائية للأجهزة.

لفهم اعتماد R تمامًا على شيء ما ، يجب أن تولي اهتمامًا خاصًا لحساب هذه القيمة.

حساب التوصيل الكهربائي

لحساب R للموصل ، يتم تطبيق قانون أوم ، والذي ينص على أن التيار (I) يتناسب طرديًا مع الجهد (U) ويتناسب عكسياً مع المقاومة.

صيغة إيجاد خاصية التوصيلية لمادة R (نتيجة لقانون أوم لقسم الدائرة): R = U / I.

بالنسبة لقسم كامل من الدائرة ، تأخذ هذه الصيغة الشكل التالي: R \ u003d (U / I) - Rin ، حيث Rin هي R الداخلية لمصدر الطاقة.

تعتمد قدرة الموصل على نقل التيار الكهربائي على العديد من العوامل: الجهد والتيار والطول ومنطقة المقطع العرضي ومادة الموصل ، وكذلك على درجة الحرارة المحيطة.

في الهندسة الكهربائية ، لإجراء الحسابات وتصنيع المقاومات ، يؤخذ أيضًا في الاعتبار المكون الهندسي للموصل.

تعتمد المقاومة على: طول الموصل - l ، المقاومة المحددة - p وعلى منطقة المقطع العرضي (بنصف قطر r) - S \ u003d Pi * r * r.

موصل الصيغة R: R = p * l / S.

من الصيغة يتضح ما يعتمد عليه مقاومة الموصل: R ، l ، S. ليست هناك حاجة لحسابها بهذه الطريقة ، لأن هناك طريقة أفضل بكثير. يمكن العثور على المقاومة في الكتب المرجعية ذات الصلة لكل نوع من الموصلات (p هي كمية مادية تساوي R من مادة بطول متر واحد ومساحة مقطع عرضي تساوي 1 متر مربع.

ومع ذلك ، فإن هذه الصيغة لا تكفي لحساب المقاوم بدقة ، لذلك يتم استخدام الاعتماد على درجة الحرارة.

تأثير درجة الحرارة المحيطة

لقد ثبت أن لكل مادة مقاومة تعتمد على درجة الحرارة.

لإثبات ذلك ، يمكن إجراء التجربة التالية. خذ حلزونيًا من نيتشروم أو أي موصل (يُشار إليه في الرسم البياني كمقاوم) ، ومصدر للطاقة ومقياس التيار الكهربائي العادي (يمكن استبداله بمصباح متوهج). قم بتجميع السلسلة وفقًا للمخطط 1.

المخطط 1 - الدائرة الكهربائية للتجربة

من الضروري تزويد المستهلك بالطاقة ومراقبة قراءات مقياس التيار بعناية. بعد ذلك ، قم بتسخين R دون إيقاف تشغيله ، وستبدأ قراءات مقياس التيار في الانخفاض مع ارتفاع درجة الحرارة. هناك اعتماد وفقًا لقانون أوم لقسم الدائرة: I \ u003d U / R. في هذه الحالة ، يمكن إهمال المقاومة الداخلية لمصدر الطاقة: لن يؤثر ذلك على إظهار اعتماد R على درجة الحرارة. ومن ثم فإنه يترتب على وجود اعتماد درجة الحرارة على R.

يرجع المعنى المادي للزيادة في قيمة R إلى تأثير درجة الحرارة على اتساع التذبذبات (زيادة) الأيونات في الشبكة البلورية. نتيجة لذلك ، تتصادم الإلكترونات في كثير من الأحيان وهذا يؤدي إلى زيادة R.

وفقًا للصيغة: R = p * l / S ، نجد مؤشرًا لذلك حسب درجة الحرارة(S و l - لا تعتمد على درجة الحرارة). يبقى ع موصل. بناءً على ذلك ، يتم الحصول على صيغة الاعتماد على درجة الحرارة: (R - Ro) / R \ u003d a * t ، حيث Ro عند درجة حرارة 0 درجة مئوية ، t هي درجة الحرارة المحيطة و a هو عامل التناسب (معامل درجة الحرارة).

بالنسبة للمعادن ، يكون "a" دائمًا أكبر من الصفر ، وبالنسبة لمحاليل الإلكتروليت ، يكون معامل درجة الحرارة أقل من 0.

صيغة البحث عن p المستخدمة في الحسابات: p \ u003d (1 + a * t) * po ، حيث ro هي قيمة المقاومة المحددة المأخوذة من الكتاب المرجعي لموصل معين. في هذه الحالة ، يمكن اعتبار معامل درجة الحرارة ثابتًا. يتبع اعتماد القوة (P) على R من صيغة الطاقة: P \ u003d U * I \ u003d U * U / R \ u003d I * I * R. تعتمد قيمة المقاومة المحددة أيضًا على تشوه المادة ، عند الذي تم كسر الشبكة البلورية.

عند معالجة المعدن في بيئة باردة عند ضغط معين ، يحدث تشوه في البلاستيك. في هذه الحالة ، يتم تشويه الشبكة البلورية ويزداد R لتدفق الإلكترون. في هذه الحالة ، تزداد المقاومة أيضًا. هذه العملية قابلة للانعكاس وتسمى إعادة التبلور الصلب ، مما يؤدي إلى تقليل بعض العيوب.

تحت تأثير قوى التوتر والضغط على المعدن ، يخضع الأخير لتشوهات تسمى المرونة. تقل المقاومة أثناء الضغط ، حيث يحدث انخفاض في سعة الاهتزازات الحرارية. توجيه الجسيمات المشحونة يصبح من السهل التحرك. عند التمدد ، تزداد المقاومة المحددة بسبب زيادة سعة الاهتزازات الحرارية.

عامل آخر يؤثر على الموصلية هو نوع التيار المتدفق عبر الموصل.

تتصرف المقاومة في شبكات التيار المتردد بشكل مختلف قليلاً ، لأن قانون أوم ينطبق فقط على الدوائر ذات الجهد المستمر. لذلك ، يجب إجراء الحسابات بشكل مختلف.

يُشار إلى الممانعة بالحرف Z وتتكون من مجموع جبري للمقاومات النشطة والسعة والاستقرائية.

عندما يتم توصيل R النشط بدائرة تيار متناوب ، تحت تأثير فرق الجهد ، يبدأ تيار جيبي في التدفق. في هذه الحالة ، تبدو الصيغة كما يلي: Im \ u003d Um / R ، حيث Im و Um هما قيمتي الاتساع للتيار والجهد. تأخذ صيغة المقاومة الشكل التالي: Im = Um / ((1 + a * t) * po * l / 2 * Pi * r * r).

السعة (Xc) ناتجة عن وجود المكثفات في الدوائر. وتجدر الإشارة إلى أن التيار المتردد يمر عبر المكثفات ، وبالتالي ، يعمل كموصل ذي سعة.

يتم حساب Xc على النحو التالي: Xc = 1 / (w * C) ، حيث w هو التردد الزاوي و C هي سعة مكثف أو مجموعة مكثفات. يتم تعريف التردد الزاوي على النحو التالي:

1. يتم قياس تردد التيار المتردد (عادةً 50 هرتز).
2. مضروبة في 6.283.

مفاعلة حثي (Xl) - تعني وجود محاثة في الدائرة (خنق ، مرحل ، دارة ، محول ، وما إلى ذلك). محسوبة على النحو التالي: Xl = wL ، حيث L هي المحاثة و w تردد الزاوية. لحساب المحاثةتحتاج إلى استخدام الآلات الحاسبة المتخصصة عبر الإنترنت أو كتاب مرجعي عن الفيزياء. لذلك ، يتم حساب جميع الكميات وفقًا للصيغ ويبقى فقط كتابة Z: Z * Z = R * R + (Xc - Xl) * (Xc - Xl).

لتحديد القيمة النهائية ، من الضروري استخراج الجذر التربيعي للتعبير: R * R + (Xc - Xl) * (Xc - Xl). يستنتج من الصيغ أن تردد التيار المتردد يلعب دورًا كبيرًا ، على سبيل المثال ، في دائرة من نفس التصميم ، مع زيادة التردد ، تزداد Z أيضًا. يجب إضافة أنه في الدوائر ذات الجهد المتناوب Z يعتمد على مثل هذا المؤشرات:

1. أطوال موصل.
2. المناطق المقطعية - S.
3. درجات الحرارة.
4. نوع المادة.
5. القدرات.
6. الحث.
7. الترددات.

لذلك ، قانون أوم لقسم من الدائرة له شكل مختلف تمامًا: أنا = U / Z. يتغير قانون السلسلة الكاملة أيضًا.

تتطلب حسابات المقاومة قدرًا معينًا من الوقت ، لذلك ، يتم استخدام أدوات قياس كهربائية خاصة ، تسمى الأومومتر ، لقياس قيمها. يتكون جهاز القياس من مؤشر مؤشر يتصل به مصدر الطاقة في سلسلة.

قياس R جميع الأجهزة مجتمعةمثل الفاحصات والمقاييس المتعددة. نادرًا ما يتم استخدام أدوات منفصلة لقياس هذه الخاصية فقط (مقياس الضخامة لفحص عزل كابل الطاقة).

يستخدم الجهاز لاختبار الدوائر الكهربائية بحثًا عن تلف مكونات الراديو وإمكانية خدمتها ، وكذلك لاختبار عزل الكابلات.

عند قياس R ، من الضروري إلغاء تنشيط قسم الدائرة تمامًا لتجنب تلف الجهاز. للقيام بذلك ، يجب اتخاذ الاحتياطات التالية:

في أجهزة القياس المتعددة باهظة الثمن ، توجد وظيفة استمرارية الدائرة ، مكررة بإشارة مسموعة ، لذلك ليست هناك حاجة لإلقاء نظرة على لوحة العدادات.

وبالتالي ، تلعب المقاومة الكهربائية دورًا مهمًا في الهندسة الكهربائية. يعتمد في الدوائر الدائمة على درجة الحرارة ، القوة الحالية ، الطول ، نوع المادة والمساحةمستعرض قسم الموصل. في دارات التيار المتناوب ، يُستكمل هذا الاعتماد بكميات مثل التردد والسعة والتحريض. بفضل هذا الاعتماد ، من الممكن تغيير خصائص الكهرباء: الجهد وقوة التيار. تُستخدم مقاييس الأوم لقياس قيمة المقاومة ، والتي تُستخدم أيضًا للكشف عن مشاكل الأسلاك واستمرارية الدوائر المختلفة ومكونات الراديو.

في المنزل ، غالبًا ما نستخدم أسلاك التمديد المحمولة - مقابس مؤقتة ( عادة دائمة) تشغيل الأجهزة المنزلية: سخان كهربائي ، مكيف ، مكواة ذات تيارات عالية الاستهلاك.
عادةً ما يتم اختيار الكبل الخاص بسلك التمديد هذا وفقًا للمبدأ - كل ما هو في متناول اليد ، وهذا لا يتوافق دائمًا مع المعلمات الكهربائية اللازمة.

اعتمادًا على القطر (أو المقطع العرضي للسلك بالملليمتر 2) ، يتمتع السلك بمقاومة كهربائية معينة لمرور التيار الكهربائي.

كلما زاد حجم المقطع العرضي للموصل ، قلت مقاومته الكهربائية ، انخفض الجهد الكهربي عبره. وفقًا لذلك ، يكون فقد الطاقة في السلك لتسخينه أقل.

دعونا نجري تحليلًا مقارنًا لفقد الطاقة للتدفئة في السلك ، اعتمادًا على عرضه أقسام. لنأخذ الكابلات الأكثر شيوعًا في الحياة اليومية بمقطع عرضي: 0.75 ؛ 1.5 ؛ 2.5 مم 2 لتمديد بطول الكابل: L = 5 م و L = 10 م.

خذ على سبيل المثال حمولة على شكل سخان كهربائي قياسي مع معلمات كهربائية:
- مصدر التيارU = 220 Volر ;
- قوة السخان الكهربائي P = 2.2 كيلو واط = 2200 واط ;
- الاستهلاك الحالي I = P / U = 2200 واط / 220 فولت = 10 أ.

من الأدبيات المرجعية ، نأخذ بيانات المقاومة لمسافة 1 متر من الأسلاك ذات المقاطع العرضية المختلفة.

يوجد جدول مقاومات بطول متر واحد من الأسلاك المصنوعة من النحاس والألومنيوم.

دعونا نحسب فقدان الطاقة للتدفئة للمقطع العرضي للسلك S = 0.75 مم 2السلك مصنوع من النحاس.

مقاومة سلك 1 متر (من الجدول) R 1 \ u003d 0.023 أوم.
طول الكابل L = 5أمتار.
طول السلك في الكابل (ذهابًا وإيابًا) 2 L = 2 · 5 = 10 أمتار.
المقاومة الكهربائية لسلك في كابل R \ u003d 2 L R 1 \ u003d 2 5 0.023 \ u003d 0.23 أوم.

انخفاض الجهد في الكابل أثناء مرور التيار أنا = 10 أإرادة: U \ u003d I R \ u003d 10 A 0.23 أوم = 2.3 فولت.
سيكون فقدان الطاقة للتدفئة في الكابل نفسه: P = U I = 2.3 V 10 A = 23 W.

إذا كان طول الكابل L = 10 م. (من نفس المقطع العرضي S = 0.75 مم 2) ، سيكون فقد الطاقة في الكابل 46 وات. هذا ما يقرب من 2٪ من الطاقة التي يستهلكها السخان الكهربائي من الشبكة.

لكابل مع موصلات الألمنيوم من نفس القسم S = 0.75 مم مربع. قراءات زيادة وتصل إلى L = 5 م - 34.5 واط. بالنسبة لـ L = 10 م - 69 وات.

جميع بيانات الحساب للكابلات ذات المقطع العرضي 0.75 ؛ 1.5 ؛ 2.5 مم 2 لطول الكابل L = 5 و L = 10متر موضحة في الجدول.
حيث: S - المقطع العرضي للأسلاك بالملليمتر مربع ؛
R1- مقاومة 1 متر من الأسلاك بالأوم ؛
R هي مقاومة الكابل بالأوم ؛
U هو انخفاض الجهد في الكبل بالفولت ؛
P هو فقدان الطاقة في الكبل بالواط أو بالنسبة المئوية.

ما هي الاستنتاجات التي ينبغي استخلاصها من هذه الحسابات؟

• - مع نفس المقطع العرضي ، يتمتع الكبل النحاسي بهامش أمان أكبر وفقدان طاقة كهربائية أقل لتسخين السلك R.
• - مع زيادة طول الكابل تزداد الخسائر P. للتعويض عن الخسائر ، من الضروري زيادة المقطع العرضي لأسلاك الكابلات S.
• - من المستحسن اختيار كابل في غلاف مطاطي ، وتقطعت السبل بأقطاب الكابلات.

بالنسبة لسلك التمديد ، من المستحسن استخدام مقبس Euro وقابس Euro. يبلغ قطر دبابيس التوصيل الأوروبية 5 مم. قابس كهربائي بسيط يبلغ قطره 4 مم.تم تصنيف مقابس اليورو لتيار أكثر من المقبس والمقبس البسيط. كلما زاد قطر دبابيس القابس ، زادت مساحة التلامس. عند تقاطع القابس والمقبس ،ومن ثم انخفاض مقاومة الاتصال. هذا يساهم في تقليل التسخين عند تقاطع القابس والمقبس.