Co je to odpor a jak to závisí na teplotě

20. 5. 2019

Elektrický proud ve fyzickém těle nastane, když jsou splněny dvě podmínky: přítomnost rozdílu potenciálů v jeho sekcích a přítomnost volně nabitých částic v látce. Jeho hodnota závisí na napětí a odporu okruhu, pod nímž jde.

odpor

Fyzický význam elektrického odporu

Odpor je hlavní elektrický parametr jakéhokoli objektu. Je zřejmé, že to závisí na průřezu a délce. Aby bylo možné vizualizovat procesy, které se vyskytují v dirigentu, stačí představit si školní chodbu, ve které se skupina studentů snaží běžet směrem k požadovanému publiku. Pokud jim nic nebrání, bude tato cesta rychlá a snadná. Ale pokud se to stane během velké přestávky, pak se úkol stane komplikovanějším, školní dívka narazí na své spolubojovníky stojící nebo běžící podél chodby a čím víc okolní turbulence, tím těžší je běh. Překonáním cesty školáci pracují, manévrují, tlačí, horko. V jazyku fyziky, čím vyšší je entropie (tj. Stupně zmatenosti), tím větší je odpor. Záleží na počtu studentů na chodbě. Za účelem odhadu počtu bariér v cestě elektrického proudu byl zaveden termín, jako je rezistivita, jehož hodnota ukazuje, jakým nabitým částicím bude snadné překonat jediný segment délky vodiče přes jediný průřez.

Specifický odpor

odolnost oceli

Odpor je rozdílný pro každý materiál. V dielektrikách je velká, prakticky neprochází elektrickým proudem a používá se k vytváření izolačních vrstev. Kovy jsou dobré vodiče, ale mají také rozdíly v počtu nabitých částic (elektrony a v polovodičích to mohou být "otvory", tedy volné kladně nabité radikály). Tím je odpor oceli 0, 013 Ω x čtvercový. mm / m, stříbro - 0,016 a v olově tento parametr dosáhne hodnoty 0,2. Pomocí této slavné referenční hodnoty můžete snadno vypočítat, jaký průměr drátu má mít vodič tak, aby na dané délce měl požadovaný odpor. Naopak měřením plochy 1000 mm s ohmmetrem a znalostí průřezu je možné určit, z jakého kovu je objekt vyroben.

odolnost kovů

Vliv teploty na odpor

Vzpomněl si na příklad školního koridoru, můžeme konstatovat, že pro úspěšný pohyb nabitých částic, ale i jejich chování je důležitý nejen počet překážek. Koneckonců, je mnohem jednodušší projíždět pokoj, ve kterém všichni ostatní stojí tiše, než kdyby náhodně pobíhali. A právě tato entropie je ovlivněna teplotou. Proto rezistivita kovů přímo závisí na stupni jejich tepla. Ale v horkých elektrolytech naopak zvyšuje vodivost, která je reciproční R. (G = 1 / R, měřeno v Siemens). Rozdíl ve vlastnostech elektrického přenosu je významný. Je pravda, že existují speciální slitiny (například Nickel, Constantan a další) s tepelně stabilními odporovými parametry, ale většinou kovy měnit jejich odpor při zahřátí na 100 stupňů v rozmezí 30-50%. Tato kvalita však může být považována za užitečnou, protože umožňuje získat informace o teplotě látky přímo ve formě elektrického signálu. Přístroje teploměru jsou jednoduché a pro jejich graduaci použijte korekční teplotní koeficienty pomocí vzorce:

Rt = Ro [1 ± α (t-to)]

kde:

Rt - odolnost při určité teplotě;

Ro je odpor při 20 stupních Celsia (referenční hodnota);

(t - to) - teplotní rozdíl;

α je teplotní koeficient.