فرمول محاسبه مقاومت الکتریکی یک هادی. هرچه سیم بزرگتر باشد، مقاومت کمتر است؟ محاسبه قطر

محتوا:

هنگام طراحی شبکه های برق در آپارتمان ها یا خانه های شخصی، محاسبه مقطع سیم و کابل الزامی است. برای محاسبات از شاخص هایی مانند مقدار توان مصرفی و قدرت جریانی که از شبکه عبور خواهد کرد استفاده می شود. به دلیل کوتاه بودن طول خطوط کابل، مقاومت در نظر گرفته نشده است. با این حال، این نشانگر برای طول زیاد خطوط برق و افت ولتاژ در بخش های مختلف ضروری است. مقاومت سیم مسی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. چنین سیم هایی به طور فزاینده ای در شبکه های مدرن مورد استفاده قرار می گیرند، بنابراین ویژگی های فیزیکی آنها باید در هنگام طراحی در نظر گرفته شود.

مفاهیم و معنای مقاومت

مقاومت الکتریکی مواد به طور گسترده در مهندسی برق مورد استفاده قرار می گیرد و مورد توجه قرار می گیرد. این مقدار به شما امکان می دهد تا پارامترهای اصلی سیم و کابل را تنظیم کنید، به خصوص با روش پنهانی برای گذاشتن آنها. اول از همه، طول دقیق خط گذاشته شده و مواد مورد استفاده برای تولید سیم تعیین می شود. با محاسبه داده های اولیه، اندازه گیری کابل کاملا امکان پذیر است.

در مقایسه با سیم کشی های الکتریکی معمولی، پارامترهای مقاومت از اهمیت تعیین کننده ای در الکترونیک برخوردار هستند. در ارتباط با سایر شاخص های موجود در مدارهای الکترونیکی در نظر گرفته شده و مقایسه می شود. در این موارد، مقاومت سیم نادرست انتخاب شده می تواند باعث اختلال در عملکرد تمام عناصر سیستم شود. اگر از سیم خیلی نازک برای اتصال به منبع تغذیه رایانه استفاده کنید، ممکن است این اتفاق بیفتد. کاهش جزئی ولتاژ در هادی وجود خواهد داشت که باعث عملکرد نادرست کامپیوتر می شود.

مقاومت در یک سیم مسی به عوامل زیادی و در درجه اول به خواص فیزیکی خود ماده بستگی دارد. علاوه بر این، قطر یا مقطع هادی که توسط فرمول یا جدول خاص تعیین می شود، در نظر گرفته می شود.

جدول

مقاومت یک هادی مسی تحت تأثیر چند کمیت فیزیکی اضافی است. ابتدا باید دمای محیط را در نظر گرفت. همه می دانند که با افزایش دمای یک هادی، مقاومت آن افزایش می یابد. در عین حال، به دلیل وابستگی معکوس نسبت معکوس هر دو کمیت، قدرت جریان کاهش می یابد. این در درجه اول مربوط به فلزات با ضریب دمایی مثبت است. نمونه ای از ضریب منفی آلیاژ تنگستن است که در لامپ های رشته ای استفاده می شود. در این آلیاژ قدرت جریان حتی با گرمایش بسیار زیاد کاهش نمی یابد.

نحوه محاسبه مقاومت

روش های مختلفی برای محاسبه مقاومت سیم مسی وجود دارد. ساده ترین نسخه جدولی است که در آن پارامترهای مرتبط نشان داده شده است. بنابراین، علاوه بر مقاومت، قدرت جریان، قطر یا مقطع سیم تعیین می شود.

در مورد دوم از انواع مختلف استفاده می شود. مجموعه ای از مقادیر فیزیکی سیم مسی در هر یک از آنها وارد می شود که با کمک آنها نتایج دقیقی به دست می آید. در اکثر این ماشین حساب ها به مقدار 0.0172 اهم * میلی متر 2 / متر استفاده می شود. در برخی موارد، چنین مقدار متوسطی ممکن است بر دقت محاسبات تأثیر بگذارد.

سخت ترین گزینه، محاسبات دستی است، با استفاده از فرمول: R \u003d p x L / S، که در آن p مقاومت مس، L طول هادی و S مقطع این هادی است. لازم به ذکر است که در جدول مقاومت سیم مسی به عنوان یکی از کمترین ها تعریف شده است. فقط نقره ارزش کمتری دارد.

محتوا:

ظهور جریان الکتریکی زمانی رخ می دهد که مدار بسته است، زمانی که اختلاف پتانسیل در پایانه ها رخ می دهد. حرکت الکترون های آزاد در یک رسانا تحت تأثیر میدان الکتریکی انجام می شود. در فرآیند حرکت، الکترون ها با اتم ها برخورد می کنند و تا حدی انرژی انباشته شده خود را به آنها منتقل می کنند. این منجر به کاهش سرعت حرکت آنها می شود. بعداً تحت تأثیر میدان الکتریکی، سرعت الکترون ها دوباره افزایش می یابد. نتیجه چنین مقاومتی گرم شدن هادی است که جریان از آن عبور می کند. روش های مختلفی برای محاسبه این مقدار وجود دارد، از جمله فرمول مقاومت، که برای موادی با خصوصیات فیزیکی فردی استفاده می شود.

مقاومت الکتریکی

ماهیت مقاومت الکتریکی در توانایی یک ماده برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی حرارتی در طول عمل جریان نهفته است. این مقدار با نماد R نشان داده می شود و اهم به عنوان واحد اندازه گیری استفاده می شود. مقدار مقاومت در هر مورد به توانایی یکی یا دیگری مربوط می شود.

در فرآیند تحقیق، وابستگی به مقاومت ایجاد شد. یکی از ویژگی های اصلی این ماده مقاومت آن است که بسته به طول هادی متفاوت است. یعنی با افزایش طول سیم، مقدار مقاومت نیز افزایش می یابد. این وابستگی به صورت مستقیم متناسب تعریف می شود.

یکی دیگر از ویژگی های یک ماده سطح مقطع آن است. این ابعاد مقطع هادی را بدون توجه به پیکربندی آن نشان می دهد. در این مورد، زمانی که با افزایش سطح مقطع کاهش می یابد، یک رابطه معکوس نسبت به دست می آید.

عامل دیگری که بر مقاومت تأثیر می گذارد خود ماده است. در طول تحقیق، مقاومت های متفاوتی در مواد مختلف یافت شد. بنابراین، مقادیر مقاومت های الکتریکی خاص برای هر ماده به دست آمد.

معلوم شد که بهترین هادی ها فلزات هستند. در این میان، نقره کمترین مقاومت و رسانایی بالا را دارد. آنها در بحرانی ترین مکان های مدارهای الکترونیکی استفاده می شوند، علاوه بر این، مس هزینه نسبتا پایینی دارد.

موادی با مقاومت بسیار بالا رسانای ضعیف جریان الکتریکی در نظر گرفته می شوند. بنابراین از آنها به عنوان مواد عایق استفاده می شود. خواص دی الکتریک بیشتر مشخصه پرسلن و آبنیت است.

بنابراین، مقاومت هادی از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا می توان از آن برای تعیین ماده ای که هادی از آن ساخته شده است استفاده کرد. برای انجام این کار، سطح مقطع اندازه گیری می شود، قدرت و ولتاژ جریان تعیین می شود. این به شما امکان می دهد مقدار مقاومت الکتریکی را تنظیم کنید، پس از آن، با استفاده از یک جدول مخصوص، می توانید به راحتی ماده را تعیین کنید. بنابراین، مقاومت یکی از مشخصه ترین ویژگی های یک ماده است. این نشانگر به شما امکان می دهد بهینه ترین طول مدار الکتریکی را تعیین کنید تا تعادل حفظ شود.

فرمول

بر اساس داده‌های به‌دست‌آمده، می‌توان نتیجه گرفت که مقاومت، مقاومت هر ماده با واحد سطح و طول واحد در نظر گرفته می‌شود. یعنی مقاومتی برابر با 1 اهم در ولتاژ 1 ولت و جریان 1 آمپر رخ می دهد. این شاخص تحت تأثیر درجه خلوص مواد است. به عنوان مثال، اگر تنها 1% منگنز به مس اضافه شود، مقاومت آن 3 برابر افزایش می یابد.

مقاومت و رسانایی مواد

رسانایی و مقاومت به عنوان یک قاعده در دمای 0 0 درجه سانتیگراد در نظر گرفته می شود. این خواص برای فلزات مختلف متفاوت است:

• مس. اغلب برای تولید سیم و کابل استفاده می شود. دارای استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی، پردازش آسان و ساده است. در مس خوب، نسبت ناخالصی ها بیش از 0.1٪ نیست. در صورت لزوم، مس را می توان در آلیاژ با فلزات دیگر استفاده کرد.
• آلومینیوم. وزن مخصوص آن کمتر از مس است اما ظرفیت حرارتی و نقطه ذوب بالاتری دارد. برای ذوب آلومینیوم انرژی بسیار بیشتری نسبت به مس نیاز دارد. ناخالصی در آلومینیوم با کیفیت بالا از 0.5٪ تجاوز نمی کند.
• اهن. این ماده در کنار در دسترس بودن و هزینه کم، مقاومت بالایی دارد. علاوه بر این، مقاومت در برابر خوردگی پایینی دارد. بنابراین، پوشش هادی های فولادی با مس یا روی انجام می شود.

فرمول مقاومت ویژه در دماهای پایین به طور جداگانه در نظر گرفته می شود. در این موارد، خواص مواد مشابه کاملاً متفاوت خواهد بود. برای برخی از آنها، مقاومت ممکن است به صفر برسد. این پدیده ابررسانایی نامیده می شود که در آن ویژگی های نوری و ساختاری مواد بدون تغییر باقی می مانند.

نحوه تأثیر مواد رسانا با استفاده از مقاومت در نظر گرفته می شود که معمولاً با حرف الفبای یونانی ρ نشان داده می شود. مقاومت هادیبخش 1 میلی متر مربع و طول 1 متر. نقره کمترین مقاومت مقاومتی ρ = 0.016 اهم.mm2/m را دارد. در زیر مقادیر آمده است مقاومتبرای هادی های متعدد:

• مقاومت کابل برای نقره - 0.016،
• مقاومت کابل برای سرب - 0.21،
• مقاومت کابل برای مس - 0.017،
• مقاومت کابل نیکل - 0.42،
• مقاومت کابل برای آلومینیوم - 0.026،
• مقاومت کابل برای منگنین - 0.42،
• مقاومت کابل برای تنگستن - 0.055،
• مقاومت کابل برای کانستانتان - 0.5،
• مقاومت کابل برای روی - 0.06،
• مقاومت کابل برای جیوه - 0.96،
• مقاومت کابل برای برنج - 0.07،
• مقاومت کابل برای نیکروم - 1.05،
• مقاومت کابل برای فولاد - 0.1،
• مقاومت کابل برای فکرال -1.2،
• مقاومت کابل برای برنز فسفر - 0.11،
• مقاومت کابل برای hromal - 1.45

از آنجایی که آلیاژها حاوی مقادیر مختلف ناخالصی هستند، مقاومت ممکن است تغییر کند.

برای محاسبه مقاومت هادی می توانید از ماشین حساب مقاومت هادی استفاده کنید.

مقاومت کابلبا استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:

R=(ρ?l)/S

• R مقاومت است،
• اهم ρ مقاومت، (اهم.mm2)/m است.
• l طول سیم، m است.
• s سطح مقطع سیم mm2 است.

مساحت مقطع به صورت زیر محاسبه می شود:

S=(π?d^2)/4=0.78?d^2≈0.8?d^2

• که در آن d قطر سیم است.

می توانید قطر سیم را با میکرومتر یا کولیس اندازه گیری کنید، اما اگر آنها در دسترس نیستند، می توانید حدود 20 دور سیم را به دور دسته (مداد) محکم بپیچید، سپس طول سیم زخم را اندازه بگیرید و تقسیم کنید. تعداد چرخش

برای تعیین طول کابلی که برای رسیدن به مقاومت مورد نیاز است، می توانید از فرمول استفاده کنید:

l=(S?R)/ρ

یادداشت:

1. اگر داده های سیم در جدول نباشد، مقداری متوسط ​​در نظر گرفته می شود.به عنوان مثال، سیم نیکلی که قطر آن 0.18 میلی متر است، سطح مقطع تقریباً 0.025 میلی متر مربع، مقاومت یک است. متر 18 اهم و جریان مجاز 0.075 A است.

2. داده های ستون آخر، برای چگالی جریان دیگر، نیاز به تغییر دارد. به عنوان مثال، در چگالی جریان 6 A/mm2، مقدار باید دو برابر شود.

مثال 1. بیایید مقاومت 30 متر سیم مسی با قطر 0.1 میلی متر را پیدا کنیم.

تصمیم گیری. با استفاده از جدول، مقاومت 1 متر سیم مسی را می گیریم که 2.2 اهم است. این بدان معنی است که مقاومت 30 متری سیم R \u003d 30.2.2 \u003d 66 اهم خواهد بود.

محاسبه طبق فرمول ها به این صورت خواهد بود: سطح مقطع: s \u003d 0.78.0.12 \u003d 0.0078 mm2. از آنجایی که مقاومت مس ρ = 0.017 (Ohm.mm2)/m است، R = 0.017.30/0.0078 = 65.50 متر را بدست می آوریم.

مثال 2. برای ساختن رئوستات با مقاومت 40 اهم چه مقدار سیم منگنین با قطر 0.5 میلی متر نیاز است؟

تصمیم گیری. مطابق جدول، مقاومت 1 متری این سیم را انتخاب می کنیم: R \u003d 2.12 اهم: برای ساختن رئوستات با مقاومت 40 اهم، به سیمی نیاز دارید که طول آن l \u003d 40 / 2.12 \u003d 18.9 متر است. .

محاسبه فرمول به این صورت خواهد بود. سطح مقطع سیم s= 0.78.0.52 = 0.195 mm2. طول سیم l \u003d 0.195.40 / 0.42 \u003d 18.6 متر.

یکی از خصوصیات فیزیکی یک ماده توانایی هدایت جریان الکتریکی است. هدایت الکتریکی (مقاومت هادی) به عوامل مختلفی بستگی دارد: طول مدار الکتریکی، ویژگی های ساختاری، وجود الکترون های آزاد، دما، جریان، ولتاژ، مواد و سطح مقطع.

جریان الکتریکی از طریق هادی منجر به حرکت هدایت شده الکترون های آزاد می شود. حضور الکترون های آزاد به خود ماده بستگی دارد و از جدول D.I. Mendeleev، یعنی از پیکربندی الکترونیکی عنصر گرفته شده است. الکترون ها شروع به برخورد می کنند شبکه کریستالیعنصر و انتقال انرژی به دومی. در این مورد، اثر حرارتی زمانی رخ می دهد که جریان بر روی هادی اثر بگذارد.

در طی این فعل و انفعال، سرعت آنها کاهش می یابد، اما سپس تحت تأثیر میدان الکتریکی که آنها را شتاب می دهد، شروع به حرکت با همان سرعت می کنند. الکترون ها تعداد زیادی بار با هم برخورد می کنند. این فرآیند مقاومت هادی نامیده می شود.

بنابراین، مقاومت الکتریکی یک رسانا به عنوان کمیت فیزیکی در نظر گرفته می شود که نسبت ولتاژ به قدرت جریان را مشخص می کند.

مقاومت الکتریکی چیست: مقداری که نشان دهنده خاصیت یک جسم فیزیکی برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی حرارتی است که به دلیل برهمکنش انرژی الکترون با شبکه بلوری یک ماده است. با ماهیت رسانایی متمایز می شوند:

1. هادی ها (با وجود الکترون های آزاد، قادر به هدایت جریان الکتریکی هستند).
2. نیمه هادی ها (می توانند الکتریسیته را هدایت کنند، اما تحت شرایط خاص).
3. دی الکتریک ها یا عایق ها (مقاومت زیادی دارند، الکترون آزاد ندارند و باعث می شود که آنها قادر به هدایت جریان نباشند).

این مشخصه با حرف R و نشان داده می شود اندازه گیری شده در اهم (اهم). استفاده از این گروه از مواد برای توسعه نمودارهای مدار الکتریکی دستگاه ها بسیار قابل توجه است.

برای درک کامل وابستگی R به چیزی، باید توجه ویژه ای به محاسبه این مقدار داشته باشید.

محاسبه رسانایی الکتریکی

برای محاسبه R یک هادی از قانون اهم استفاده می شود که بیان می کند جریان (I) با ولتاژ (U) نسبت مستقیم و با مقاومت نسبت عکس دارد.

فرمول یافتن مشخصه رسانایی یک ماده R (نتیجه قانون اهم برای یک بخش مدار): R = U / I.

برای یک بخش کامل از مدار، این فرمول به شکل زیر است: R \u003d (U / I) - Rin، که در آن Rin R داخلی منبع تغذیه است.

توانایی هادی برای انتقال جریان الکتریکی به عوامل زیادی بستگی دارد: ولتاژ، جریان، طول، سطح مقطع و مواد هادی و همچنین به دمای محیط.

در مهندسی برق برای انجام محاسبات و ساخت مقاومت ها به جزء هندسی هادی نیز توجه می شود.

به چه مقاومتی بستگی دارد: به طول هادی - l ، مقاومت ویژه - p و سطح مقطع (با شعاع r) - S \u003d Pi * r * r.

هادی فرمول R: R = p * l / S.

از فرمول مشخص است که به چه چیزی بستگی دارد مقاومت هادی: R, L, S. نیازی به محاسبه آن به این صورت نیست، زیرا راه بسیار بهتری وجود دارد. مقاومت را می توان در کتاب های مرجع مربوطه برای هر نوع رسانا یافت (p کمیت فیزیکی برابر با R از ماده ای به طول 1 متر و با سطح مقطع برابر با 1 متر مربع است.

با این حال، این فرمول برای محاسبه دقیق مقاومت کافی نیست، بنابراین از وابستگی به دما استفاده می شود.

تاثیر دمای محیط

ثابت شده است که هر ماده ای دارای مقاومتی است که به دما بستگی دارد.

برای نشان دادن این امر می توان آزمایش زیر را انجام داد. یک مارپیچ از نیکروم یا هر رسانایی (که در نمودار به عنوان یک مقاومت نشان داده شده است)، یک منبع تغذیه و یک آمپرمتر معمولی (می توان آن را با یک لامپ رشته ای جایگزین کرد) بردارید. زنجیر را طبق طرح 1 جمع کنید.

طرح 1 - مدار الکتریکی برای آزمایش

لازم است مصرف کننده را تغذیه کنید و خوانش آمپرمتر را به دقت کنترل کنید. در مرحله بعد، R را بدون خاموش کردن آن گرم کنید و با افزایش دما، قرائت آمپرمتر شروع به کاهش می کند. طبق قانون اهم برای بخش مدار وابستگی وجود دارد: I \u003d U / R. در این مورد، مقاومت داخلی منبع تغذیه را می توان نادیده گرفت: این بر نشان دادن وابستگی R به دما تأثیر نمی گذارد. از این رو نتیجه می شود که وابستگی به دمای R وجود دارد.

معنای فیزیکی افزایش مقدار R به دلیل تأثیر دما بر دامنه نوسانات (افزایش) یون ها در شبکه کریستالی است. در نتیجه الکترون ها بیشتر با هم برخورد می کنند و این باعث افزایش R می شود.

طبق فرمول: R = p * l / S، شاخصی را پیدا می کنیم که وابسته به دما(S و L - به دما بستگی ندارند). p هادی باقی می ماند. بر این اساس، فرمول وابستگی دما به دست می آید: (R - Ro) / R \u003d a * t، که در آن Ro در دمای 0 درجه سانتیگراد، t دمای محیط و a ضریب تناسب (ضریب دما) است.

برای فلزات "a" همیشه بزرگتر از صفر است و برای محلول های الکترولیت ضریب دما کمتر از 0 است.

فرمول پیدا کردن p در محاسبات مورد استفاده قرار می گیرد: p \u003d (1 + a * t) * po، جایی که ro مقدار مقاومت خاصی است که از کتاب مرجع برای یک هادی خاص گرفته شده است. در این حالت می توان ضریب دما را ثابت در نظر گرفت. وابستگی توان (P) به R از فرمول توان به دست می آید: P \u003d U * I \u003d U * U / R \u003d I * I * R. مقدار مقاومت ویژه همچنین به تغییر شکل ماده بستگی دارد، در که شبکه کریستالی شکسته شده است.

هنگامی که فلز در یک محیط سرد با فشار خاصی پردازش می شود، تغییر شکل پلاستیک رخ می دهد. در این حالت، شبکه کریستالی منحرف می شود و R جریان الکترون افزایش می یابد. در این حالت مقاومت نیز افزایش می یابد. این فرآیند برگشت پذیر است و آنیلینگ تبلور مجدد نامیده می شود که به دلیل آن برخی از عیوب کاهش می یابد.

تحت تأثیر نیروهای کششی و فشاری بر روی فلز، دومی دچار تغییر شکل هایی می شود که به آن الاستیک می گویند. مقاومت در هنگام فشرده سازی کاهش می یابد، زیرا دامنه ارتعاشات حرارتی کاهش می یابد. ذرات باردار هدایت شده حرکت آسان تر می شود. هنگام کشش، مقاومت ویژه به دلیل افزایش دامنه ارتعاشات حرارتی افزایش می یابد.

یکی دیگر از عوامل موثر بر رسانایی، نوع جریان عبوری از هادی است.

مقاومت در شبکه های AC کمی متفاوت عمل می کند، زیرا قانون اهم فقط برای مدارهایی با ولتاژ DC اعمال می شود. بنابراین، محاسبات باید متفاوت باشد.

امپدانس با حرف Z نشان داده می شود و از مجموع جبری مقاومت های فعال، خازنی و القایی تشکیل شده است.

هنگامی که R فعال به مدار جریان متناوب متصل می شود، تحت تأثیر اختلاف پتانسیل، جریان سینوسی شروع به جریان می کند. در این مورد، فرمول به نظر می رسد: Im \u003d Um / R، که در آن Im و Um مقادیر دامنه جریان و ولتاژ هستند. فرمول مقاومت به شکل زیر است: Im = Um / ((1 + a * t) * po * l / 2 * Pi * r * r).

ظرفیت خازن (Xc) به دلیل وجود خازن در مدارها است. لازم به ذکر است که یک جریان متناوب از خازن ها عبور می کند و بنابراین به عنوان یک هادی با ظرفیت خازن عمل می کند.

Xc به صورت زیر محاسبه می شود: Xc = 1 / (w * C)، که در آن w فرکانس زاویه ای و C ظرفیت خازن یا گروهی از خازن ها است. فرکانس زاویه ای به صورت زیر تعریف می شود:

1. فرکانس AC اندازه گیری می شود (معمولا 50 هرتز).
2. ضرب در 6.283.

راکتانس القایی (Xl) - دلالت بر وجود اندوکتانس در مدار (چوک، رله، مدار، ترانسفورماتور و غیره) دارد. به صورت زیر محاسبه می شود: Xl = wL، که در آن L اندوکتانس و w فرکانس گوشه است. برای محاسبه اندوکتانسشما باید از ماشین حساب های آنلاین تخصصی یا یک کتاب مرجع در زمینه فیزیک استفاده کنید. بنابراین، تمام مقادیر طبق فرمول ها محاسبه می شوند و فقط باید Z را بنویسیم: Z * Z = R * R + (Xc - Xl) * (Xc - Xl).

برای تعیین مقدار نهایی، لازم است ریشه دوم عبارت را استخراج کنید: R * R + (Xc - Xl) * (Xc - Xl). از فرمول ها بر می آید که فرکانس جریان متناوب نقش زیادی دارد، مثلاً در مداری با همان طرح، با افزایش فرکانس، Z آن نیز افزایش می یابد، باید اضافه کرد که در مدارهایی با ولتاژ متناوب Z به چنین مدارهایی بستگی دارد. شاخص ها:

1. طول هادی
2. مناطق مقطعی - S.
3. دماها
4. نوع مواد.
5. ظرفیت ها
6. اندوکتانس
7. فرکانس ها

بنابراین، قانون اهم برای یک بخش از مدار شکل کاملا متفاوتی دارد: I=U/Z. قانون زنجیره کامل نیز تغییر می کند.

محاسبات مقاومت به زمان معینی نیاز دارد، بنابراین برای اندازه گیری مقادیر آنها از ابزارهای اندازه گیری الکتریکی خاصی به نام اهم متر استفاده می شود. دستگاه اندازه گیری از یک نشانگر اشاره گر تشکیل شده است که یک منبع تغذیه به صورت سری به آن متصل است.

R را اندازه گیری کنید همه لوازم ترکیبیمانند تستر و مولتی متر. ابزارهای جداگانه برای اندازه گیری تنها این مشخصه بسیار به ندرت استفاده می شود (مگااهم متر برای بررسی عایق کابل برق).

این دستگاه برای آزمایش مدارهای الکتریکی از نظر آسیب و قابلیت سرویس دهی به قطعات رادیویی و همچنین برای آزمایش عایق کابل استفاده می شود.

هنگام اندازه گیری R، لازم است بخش مدار را به طور کامل قطع کرد تا آسیبی به دستگاه وارد نشود. برای انجام این کار، اقدامات احتیاطی زیر باید انجام شود:

در مولتی مترهای گران قیمت، یک تابع تداوم مدار وجود دارد که توسط یک سیگنال صوتی تکرار می شود، بنابراین نیازی به نگاه کردن به صفحه ابزار نیست.

بنابراین مقاومت الکتریکی نقش مهمی در مهندسی برق دارد. در مدارهای دائمی به دما، قدرت جریان، طول، نوع متریال و مساحتعرضی بخش هادی. در مدارهای AC، این وابستگی با مقادیری مانند فرکانس، ظرفیت و اندوکتانس تکمیل می شود. به لطف این وابستگی، می توان ویژگی های برق را تغییر داد: قدرت ولتاژ و جریان. اهم متر برای اندازه گیری مقدار مقاومت استفاده می شود که برای تشخیص مشکلات سیم کشی، تداوم مدارهای مختلف و اجزای رادیویی نیز استفاده می شود.

در خانه، ما اغلب از کابل های داخلی قابل حمل استفاده می کنیم - سوکت برای موقت ( معمولا دائمی) روشن کردن لوازم خانگی: بخاری برقی، کولر، اتو با جریان های پر مصرف.
کابل این بند ناف معمولاً طبق اصل انتخاب می شود - هر آنچه در دست است، و این همیشه با پارامترهای الکتریکی لازم مطابقت ندارد.

بسته به قطر (یا سطح مقطع سیم به میلی متر مربع)، سیم دارای مقاومت الکتریکی مشخصی برای عبور جریان الکتریکی است.

هر چه سطح مقطع هادی بزرگتر باشد، مقاومت الکتریکی آن کمتر می شود، افت ولتاژ در آن کمتر می شود. بر این اساس تلفات برق در سیم برای گرمایش آن کمتر است.

اجازه دهید یک تجزیه و تحلیل مقایسه ای از تلفات برق برای گرمایش در سیم، بسته به عرضی آن، انجام دهیم بخش ها بیایید رایج ترین کابل ها در زندگی روزمره را با مقطع: 0.75; 1.5; 2.5 میلی متر مربع برای دو پسوند با طول کابل: L = 5m و L = 10m.

به عنوان مثال یک بار به شکل یک بخاری برقی استاندارد با پارامترهای الکتریکی را در نظر بگیرید:
- ولتاژ تغذیهU = 220 جلدتی ;
- قدرت بخاری برقی P \u003d 2.2 kW \u003d 2200 W ;
- جریان مصرف I = P / U = 2200 W / 220 V = 10 A.

از ادبیات مرجع، داده های مقاومت 1 متر سیم با مقاطع مختلف را می گیریم.

جدول مقاومت 1 متر سیم ساخته شده از مس و آلومینیوم آورده شده است.

بیایید تلفات برق برای گرمایش مقطع سیم را محاسبه کنیم S = 0.75 mm2سیم از مس ساخته شده است.

مقاومت سیم 1 متری (از جدول) R 1 \u003d 0.023 اهم.
طول کابل L=5متر
طول سیم در کابل (رفت و برگشت) 2 L=2 · 5 = 10 متر
مقاومت الکتریکی سیم در کابل R \u003d 2 L R 1 \u003d 2 5 0.023 \u003d 0.23 اهم.

افت ولتاژ در کابل در هنگام عبور جریان I = 10 Aاراده: U \u003d I R \u003d 10 A 0.23 اهم \u003d 2.3 ولت.
تلفات برق برای گرمایش در خود کابل خواهد بود: P = U I = 2.3 V 10 A = 23 W.

اگر طول کابل L = 10 متر. (از همان سطح مقطع S = 0.75 میلی متر مربع)، تلفات برق در کابل 46 وات خواهد بود. این تقریباً 2 درصد برق مصرفی بخاری برقی از شبکه است.

برای کابل با هادی های آلومینیومی همان بخش S = 0.75 میلی متر مربع. قرائت ها افزایش می یابد و به مقدار می رسد L=5m-34.5w. برای L = 10 متر - 69 وات.

تمام داده های محاسباتی برای کابل های با مقطع 0.75؛ 1.5; 2.5 میلی متر مربع برای طول کابل L=5 و L=10متر در جدول نشان داده شده است.
کجا: S - سطح مقطع سیم در mm.sq.
R1- مقاومت 1 متر سیم بر حسب اهم؛
R مقاومت کابل بر حسب اهم است.
U افت ولتاژ کابل بر حسب ولت است.
P تلفات برق کابل بر حسب وات یا درصد است.

از این محاسبات چه نتیجه ای باید گرفت؟

• - کابل مسی با سطح مقطع یکسان حاشیه ایمنی بیشتر و تلفات برق کمتری برای گرم کردن سیم R دارد.
• - با افزایش طول کابل، تلفات P افزایش می یابد. برای جبران تلفات باید سطح مقطع سیم کابل S را افزایش داد.
• - انتخاب کابل در یک غلاف لاستیکی مطلوب است و هسته های کابل رشته شده است.

برای سیم اتصال، استفاده از سوکت یورو و دوشاخه یورو مطلوب است. پایه های فیش یورو 5 میلی متر قطر دارند. دوشاخه برق ساده دارای قطر پین 4 میلی متر است.دوشاخه های یورو نسبت به یک سوکت و دوشاخه ساده دارای جریان بیشتری هستند. هرچه قطر پین های دوشاخه بزرگتر باشد، سطح تماس بزرگتر است. در محل اتصال دوشاخه و پریز،بنابراین مقاومت تماس کمتری دارد. این به گرمای کمتر در محل اتصال دوشاخه و پریز کمک می کند.