Электрическое сопротивление     Электрическое сопротивление - электротехническая величина, которая характеризует свойство материала препятствовать протеканию электрического тока. В зависимости от вида материала, сопротивление может стремиться к нулю - быть минимальным (мили/микро омы - проводники, металлы), или быть очень большим (гига омы - изоляция, диэлектрики). Величина обратная электрическому сопротивлению - это проводимость.

      Единица измерения электрического сопротивления - Ом. Обозначается буквой R. Зависимость сопротивления от тока и напряжения в замкнутой цепи определяется законом Ома.

      Омметр - прибор для прямого измерения сопротивления цепи. В зависимости от диапазона измеряемой величины, подразделяются на гигаомметры (для больших сопротивление - при измерении изоляции), и на микро/милиомметры (для маленьких сопротивлений - при измерении переходных сопротивлений контактов, обмоток двигателей и др.). Существует большое разнообразие омметров по конструктиву разных производителей, от электромеханических до микроэлектронных. Стоит отметить, что классический омметр измеряет активную часть сопротивления (так называемые омики).

    Любое сопротивление (металл или полупроводник) в цепи переменного тока имеет активную и реактивную составляющую.  Сумма активного и реактивного сопротивления составляют полное сопротивление цепи переменного тока и вычисляется по формуле:

Z

где, Z - полное сопротивление цепи переменного тока;

R - активное сопротивление цепи переменного тока;

Xc - емкостное реактивное сопротивление цепи переменного тока; C1( С- емкость, w - угловая скорость переменного тока)  

Xl - индуктивное реактивное сопротивление цепи переменного тока;

XL

( L- индуктивность, w - угловая скорость переменного тока).

     Активное сопротивление - это часть полного сопротивления электрической цепи, энергия которого полностью преобразуется в другие виды энергии (механическую, химическую, тепловую). Отличительным свойством активной составляющей - полное потребление всей электроэнергии (в сеть обратно в сеть энергия не возвращается), а реактивное сопротивление возвращает часть энергии обратно в сеть (отрицательное свойство реактивной составляющей).

       Физический смысл активного сопротивления

   Каждая среда, где проходят электрические заряды, создаёт на их пути препятствия (считается, что это узлы кристаллической решётки), в которые они как-бы ударяются и теряют свою энергию, которая выделяется в виде тепла. Таким образом, происходит падение напряжения (потеря электрической энергии), часть которого теряется из-за внутреннего сопротивления проводящей среды. Численную величину, характеризующую способность материала препятствовать прохождению зарядов и называют сопротивлением. Измеряется оно в Омах (Ом) и является обратно пропорциональной электропроводности величиной.

   Разные элементы периодической системы Менделеева имеют различные удельные электрические сопротивления (р), например, наименьшим уд. сопротивлением обладают серебро (0,016 Ом*мм2/м), медь (0,0175 Ом*мм2/м), золото (0,023) и алюминий (0,029). Именно они применяются в промышленности в качестве основных материалов, на которых строится вся электротехника и энергетика. Диэлектрики, напротив, обладают высоким уд. сопротивлением и используются для изоляции.

     Сопротивление проводящей среды может значительно изменяться в зависимости от сечения, температуры, величины и частоты тока. К тому же, разные среды обладают различными носителями зарядов (свободные электроны в металлах, ионы в электролитах, "дырки" в полупроводниках), которые являются определяющими факторами сопротивления.

      Физический смысл реактивного сопротивления

   В катушках и конденсаторах при подаче напряжения происходит накопление энергии в виде магнитных и электрических полей, что требует некоторого времени. Магнитные поля в сетях переменного тока изменяются вслед за меняющимся направлением движения зарядов, при этом оказывая дополнительное сопротивление. Кроме того, возникает устойчивый сдвиг фаз напряжения и силы тока, а это приводит к дополнительным потерям электроэнергии.

     Удельное сопротивление

     Как узнать сопротивление материала, если по нему не течет ток и у нас нет омметра? Для это существует специальная величина - удельное электрическое сопротивление материалов (это табличные значения, которые определены опытным путем для большинства металлов). С помощью этого значения и физических величин материала, мы можем вычислить сопротивление по формуле:

R

где, p - удельное сопротивление (единицы измерения ом*м/мм2);

l - длина проводника (м);

S - поперечное сечение (мм2).


Рекомендуйте эту статью другим!



Реле времени
дек 25, 2013 4918

Реле времени. Назначение, разновидности, применение, схема

Реле времени прежде всего предназначено для обеспечения необходимого временного интервала…
Развитие возобновляемой энергетики в России 1
окт 09, 2013 7523

Развитие возобновляемой энергетики в России

Энергетика — это основа современной цивилизации. Она обеспечивает экономику и население…
нояб 30, -0001 11436

Силовые маслонаполненные кабели с бумажной изоляцией

Маслонаполненные кабели (МНК, OF Cables) с бумажно-масляной изоляцией в России остаются…
рис. 2.52
нояб 02, 2016 840

Классификация фильтров по виду их амплитудно-частотных характеристик

Рассмотрим основные типы фильтров, классифицируемых по виду амплитудно-частотных…
янв 22, 2013 1776

Выбор коммутационных аппаратов, показатели, рейтинг

Для обоснованного выбора оптимального типа КА целесообразно принять методику…