Rintangan semasa: formula. Rintangan elektrik dan kekonduksian

- kuantiti elektrik yang mencirikan sifat bahan untuk menghalang pengaliran arus elektrik. Bergantung pada jenis bahan, rintangan boleh cenderung kepada sifar - minimum (batu/mikro ohm - konduktor, logam), atau sangat besar (giga ohm - penebat, dielektrik). Timbal balik rintangan elektrik ialah .

Unit rintangan elektrik - Ohm. Ia ditetapkan oleh huruf R. Kebergantungan rintangan pada arus dalam litar tertutup ditentukan.

Ohmmeter- peranti untuk pengukuran langsung rintangan litar. Bergantung pada julat nilai yang diukur, ia dibahagikan kepada gigaohmmeters (untuk rintangan besar - semasa mengukur penebat), dan mikro/miliohmmeters (untuk rintangan kecil - apabila mengukur rintangan sementara kenalan, belitan motor, dll.).

Terdapat pelbagai jenis reka bentuk ohmmeter pengeluar yang berbeza, daripada elektromekanikal kepada mikroelektronik. Perlu diingat bahawa ohmmeter klasik mengukur bahagian aktif rintangan (yang dipanggil ohm).

Sebarang rintangan (logam atau semikonduktor) dalam litar arus ulang-alik mempunyai komponen aktif dan reaktif. Jumlah rintangan aktif dan reaktif ialah Impedans litar AC dan dikira dengan formula:

di mana, Z ialah jumlah rintangan litar arus ulang alik;

R ialah rintangan aktif litar arus ulang alik;

Xc ialah reaktans kapasitif litar arus ulang alik;

(C - kemuatan, w - kelajuan sudut arus ulang alik)

Xl ialah tindak balas induktif litar arus ulang alik;

(L ialah kearuhan, w ialah halaju sudut arus ulang-alik).

Rintangan aktif- ini adalah sebahagian daripada jumlah rintangan litar elektrik, tenaga yang ditukar sepenuhnya kepada jenis tenaga lain (mekanikal, kimia, haba). Harta tersendiri komponen aktif ialah penggunaan lengkap semua elektrik (tenaga tidak dikembalikan ke rangkaian), dan reaktans mengembalikan sebahagian tenaga kembali ke rangkaian ( harta negatif komponen reaktif).

Makna fizikal rintangan aktif

Setiap persekitaran yang dilalui cas elektrik mencipta halangan di laluan mereka (dipercayai bahawa ini adalah nod kekisi kristal), di mana mereka seolah-olah memukul dan kehilangan tenaga mereka, yang dilepaskan dalam bentuk haba.

Oleh itu, kejatuhan berlaku (kehilangan tenaga elektrik), sebahagian daripadanya hilang disebabkan oleh rintangan dalaman medium pengalir.

Nilai berangka yang mencirikan keupayaan bahan untuk menghalang laluan cas dipanggil rintangan. Ia diukur dalam Ohm (Ohm) dan berkadar songsang dengan kekonduksian elektrik.

Unsur-unsur jadual berkala Mendeleev yang berbeza mempunyai kerintangan elektrik yang berbeza (p), sebagai contoh, yang terkecil. Perak (0.016 Ohm*mm2/m), kuprum (0.0175 Ohm*mm2/m), emas (0.023) dan aluminium (0.029) mempunyai rintangan. Ia digunakan dalam industri sebagai bahan utama di mana semua kejuruteraan elektrik dan tenaga dibina. Dielektrik, sebaliknya, mempunyai nilai kejutan yang tinggi. rintangan dan digunakan untuk penebat.

Rintangan medium pengalir boleh berbeza dengan ketara bergantung kepada keratan rentas, suhu, magnitud dan kekerapan arus. Di samping itu, persekitaran yang berbeza mempunyai pembawa cas yang berbeza (elektron bebas dalam logam, ion dalam elektrolit, "lubang" dalam semikonduktor), yang merupakan faktor penentu rintangan.

Makna fizikal tindak balas

Dalam gegelung dan kapasitor, apabila digunakan, tenaga terkumpul dalam bentuk medan magnet dan elektrik, yang mengambil sedikit masa.

Medan magnet dalam rangkaian arus ulang alik berubah mengikut perubahan arah pergerakan cas, sambil memberikan rintangan tambahan.

Di samping itu, fasa yang stabil dan peralihan arus berlaku, dan ini membawa kepada kehilangan elektrik tambahan.

Kerintangan

Bagaimanakah kita boleh mengetahui rintangan bahan jika tiada aliran melaluinya dan kita tidak mempunyai ohmmeter? Terdapat nilai istimewa untuk ini - kerintangan elektrik bahan V

(ini adalah nilai jadual yang ditentukan secara empirik untuk kebanyakan logam). Menggunakan nilai ini dan kuantiti fizik bahan, kita boleh mengira rintangan menggunakan formula:

di mana, hlm— kerintangan (unit ohm*m/mm2);

l—panjang konduktor (m);

S - keratan rentas (mm 2).

Antara penunjuk lain yang mencirikan litar elektrik, konduktor, ia patut ditonjolkan rintangan elektrik. Ia menentukan keupayaan atom sesuatu bahan untuk menghalang laluan elektron yang diarahkan. Bantuan dalam menentukan nilai ini boleh disediakan oleh kedua-dua peranti khusus - ohmmeter, dan pengiraan matematik berdasarkan pengetahuan tentang hubungan antara kuantiti dan ciri-ciri fizikal bahan. Penunjuk diukur dalam Ohm (Ohm), yang ditetapkan oleh simbol R.

Hukum Ohm - pendekatan matematik untuk menentukan rintangan

Hubungan yang diwujudkan oleh Georg Ohm mentakrifkan hubungan antara voltan, arus, rintangan, berdasarkan hubungan matematik konsep. Kesahan hubungan linear - R = U/I (nisbah voltan kepada arus) - tidak dicatatkan dalam semua kes.
Unit [R] = B/A = Ohm. 1 Ohm ialah rintangan bahan yang melaluinya arus 1 ampere mengalir pada voltan 1 volt.

Formula empirik untuk mengira rintangan

Data objektif tentang kekonduksian bahan mengikut ciri fizikalnya, yang menentukan kedua-dua sifatnya sendiri dan tindak balasnya terhadap pengaruh luar. Berdasarkan ini, kekonduksian bergantung kepada:

• Saiz.
• Geometri.
• Suhu.

Atom bahan konduktif berlanggar dengan elektron yang diarahkan, menghalangnya daripada bergerak ke hadapan. Pada kepekatan tinggi yang terakhir, atom tidak dapat menahannya dan kekonduksian ternyata tinggi. Nilai rintangan yang besar adalah tipikal untuk dielektrik, yang mempunyai kekonduksian hampir sifar.

Salah satu ciri yang menentukan setiap konduktor ialah kerintangannya - ρ. Ia menentukan pergantungan rintangan pada bahan konduktor dan pengaruh luaran. Ini ialah nilai tetap (dalam satu bahan) yang mewakili data konduktor bagi dimensi berikut - panjang 1 m (ℓ), luas keratan rentas 1 persegi. Oleh itu, hubungan antara kuantiti ini dinyatakan dengan hubungan: R = ρ* ℓ/S:

• Kekonduksian bahan berkurangan apabila panjangnya bertambah.
• Peningkatan luas keratan rentas konduktor memerlukan penurunan rintangannya. Corak ini disebabkan oleh penurunan ketumpatan elektron, dan, akibatnya, sentuhan zarah bahan dengannya menjadi kurang kerap.
• Peningkatan suhu bahan merangsang peningkatan rintangan, manakala penurunan suhu memerlukan penurunannya.

Adalah dinasihatkan untuk mengira luas keratan rentas mengikut formula S = πd 2 / 4. Pita pengukur akan membantu dalam menentukan panjang.

Hubungan dengan kuasa (P)

Berdasarkan formula hukum Ohm, U = I*R dan P = I*U. Oleh itu, P = I 2 *R dan P = U 2 /R.
Mengetahui magnitud arus dan kuasa, rintangan boleh ditentukan sebagai: R = P/I 2.
Mengetahui voltan dan kuasa, rintangan boleh dikira dengan mudah menggunakan formula: R = U 2 /P.

Rintangan bahan dan nilai ciri lain yang berkaitan boleh diperolehi menggunakan khas alat pengukur atau berdasarkan undang-undang matematik yang ditetapkan.

Fizik penuh dengan konsep yang sukar dibayangkan. Contoh yang menarik perhatian Ini adalah topik mengenai elektrik. Hampir semua fenomena dan istilah yang terdapat di sana sukar untuk dilihat atau dibayangkan.

Apakah rintangan elektrik? Dari mana ia datang? Mengapa ketegangan berlaku? Dan mengapa arus mempunyai kekuatan? Soalan tidak berkesudahan. Ia bernilai memahami segala-galanya dengan teratur. Dan adalah baik untuk memulakan dengan rintangan.

Apakah yang berlaku dalam konduktor apabila arus mengalir melaluinya?

Terdapat situasi apabila bahan yang mempunyai keupayaan konduktif berakhir di antara dua kutub medan elektrik: positif dan negatif. Dan kemudian arus elektrik mengalir melaluinya. Ini menunjukkan dirinya dalam fakta bahawa elektron bebas memulakan pergerakan terarah. Oleh kerana mereka mempunyai cas negatif, mereka bergerak ke satu arah - ke tambah. Adalah menarik bahawa arah arus elektrik biasanya ditunjukkan secara berbeza - dari tambah hingga tolak.

Semasa pergerakan mereka, elektron menyerang atom bahan dan memindahkan sebahagian daripada tenaga mereka kepada mereka. Ini menjelaskan bahawa konduktor yang disambungkan ke rangkaian menjadi panas. Dan elektron itu sendiri memperlahankan pergerakan mereka. Tetapi medan elektrik mereka dipercepatkan lagi, jadi mereka sekali lagi bergegas ke arah tambah. Proses ini berterusan tanpa henti selagi terdapat medan elektrik di sekeliling konduktor. Ternyata elektron yang mengalami rintangan arus elektrik. Iaitu, semakin banyak halangan yang mereka hadapi, semakin tinggi nilai nilai ini.

Apakah rintangan elektrik?

Ia boleh ditakrifkan berdasarkan dua kedudukan. Yang pertama berkaitan dengan formula untuk hukum Ohm. Dan bunyinya seperti ini: rintangan elektrik adalah kuantiti fizikal, yang ditakrifkan sebagai nisbah voltan dalam konduktor kepada arus yang mengalir di dalamnya. Notasi matematik diberikan di bawah.

Yang kedua adalah berdasarkan sifat-sifat badan. Rintangan elektrik konduktor ialah kuantiti fizik yang menunjukkan keupayaan badan untuk menukar tenaga elektrik kepada haba. Kedua-dua kenyataan ini adalah benar. Hanya dalam kursus sekolah mereka paling kerap berhenti menghafal yang pertama. Kuantiti yang dikaji ditetapkan oleh huruf R. Unit di mana rintangan elektrik diukur ialah Ohm.

Apakah formula yang boleh digunakan untuk mencarinya?

Yang paling terkenal berikutan daripada hukum Ohm untuk bahagian litar. Dia bersatu elektrik, voltan, rintangan. Nampak macam tu:

Ini adalah formula nombor 1.
Yang kedua mengambil kira bahawa rintangan bergantung pada parameter konduktor:
Formula ini ialah nombor 2. Ia memperkenalkan tatatanda berikut:

Kerintangan elektrik ialah kuantiti fizik yang sama dengan rintangan bahan 1 m panjang dan dengan luas keratan rentas 1 m 2.

Jadual menunjukkan unit sistem ukuran kerintangan. Dalam situasi sebenar, ia tidak berlaku bahawa keratan rentas diukur dalam meter persegi. Ini hampir selalu milimeter persegi. Oleh itu, adalah lebih mudah untuk mengambil rintangan elektrik tertentu dalam Ohm * mm 2 / m, dan menggantikan kawasan dalam mm 2.

Apakah dan bagaimana rintangan bergantung?

Pertama, dari bahan dari mana konduktor dibuat. Bagaimana lebih nilai, yang mempunyai kerintangan elektrik, lebih teruk ia akan mengalirkan arus.

Kedua, pada panjang wayar. Dan di sini hubungannya adalah langsung. Apabila panjang bertambah, rintangan bertambah.

Ketiga, pada ketebalan. Semakin tebal konduktor, semakin kurang rintangannya.

Dan akhirnya, keempat, pada suhu konduktor. Dan di sini semuanya tidak begitu mudah. Jika kita bercakap tentang Bagi logam, rintangan elektriknya meningkat apabila ia menjadi panas. Pengecualian adalah beberapa aloi khas - rintangan mereka secara praktikal tidak berubah apabila dipanaskan. Ini termasuk: constantan, nikelin dan manganin. Apabila cecair panas, rintangannya berkurangan.

Apakah jenis perintang yang ada?

Ini adalah elemen yang termasuk dalam litar elektrik. Ia mempunyai rintangan yang sangat spesifik. Inilah yang digunakan dalam rajah. Adalah lazim untuk membahagikan perintang kepada dua jenis: malar dan berubah-ubah. Nama mereka merujuk kepada sama ada tentangan mereka boleh ditukar. Yang pertama - pemalar - tidak membenarkan anda menukar nilai nominal rintangan dalam apa jua cara. Ia kekal tidak berubah. Kedua - pembolehubah - memungkinkan untuk membuat pelarasan dengan menukar rintangan bergantung pada keperluan litar tertentu. Dalam elektronik radio, terdapat satu lagi jenis - penalaan. Rintangan mereka berubah hanya pada masa anda perlu melaraskan peranti, dan kemudian kekal malar.

Apakah rupa perintang pada rajah?

Segi empat tepat dengan dua jalan keluar dari sisi sempitnya. Ini adalah perintang malar. Jika terdapat anak panah yang melekat padanya di bahagian ketiga, maka ia sudah berubah-ubah. Di samping itu, rintangan elektrik perintang juga ditunjukkan pada gambar rajah. Betul-betul di dalam segi empat tepat ini. Biasanya hanya nombor atau dengan nama jika ia sangat besar.

Untuk apa penebat dan mengapa ia perlu diukur?

Tujuannya adalah untuk memastikan keselamatan elektrik. Rintangan penebat elektrik ialah ciri utama. Ia tidak membenarkan jumlah arus berbahaya mengalir melalui tubuh manusia.

Terdapat empat jenis penebat:

• bekerja - tujuannya adalah untuk menyediakan berfungsi normal peralatan, jadi ia tidak selalu ada tahap yang mencukupi perlindungan manusia;
• tambahan adalah tambahan kepada jenis pertama dan melindungi orang;
• double menggabungkan dua jenis penebat pertama;
• diperkukuh, yang merupakan jenis kerja yang lebih baik, ia boleh dipercayai seperti tambahan.

Semua peranti yang mempunyai tujuan domestik mesti dilengkapi dengan penebat berganda atau bertetulang. Selain itu, ia mesti mempunyai ciri-ciri sedemikian untuk menahan sebarang beban mekanikal, elektrik dan haba.

Dari masa ke masa, penebat semakin tua dan prestasinya semakin merosot. Ini menjelaskan mengapa ia memerlukan tetap pemeriksaan pencegahan. Tujuannya adalah untuk menghapuskan kecacatan, serta mengukur rintangan aktifnya. Untuk tujuan ini ia digunakan peranti khas- meter megohm.

Contoh masalah dengan penyelesaian

Syarat 1: diperlukan untuk menentukan rintangan elektrik dawai besi yang mempunyai panjang 200 m dan luas keratan rentas 5 mm².

Penyelesaian. Anda perlu menggunakan formula kedua. Hanya kerintangan tidak diketahui di dalamnya. Tetapi anda boleh melihatnya dalam jadual. Ia bersamaan dengan 0.098 Ohm * mm / m 2. Sekarang anda hanya perlu menggantikan nilai ke dalam formula dan mengira:

R = 0.098 * 200 / 5 = 3.92 Ohm.

Jawapan: rintangan adalah kira-kira 4 ohm.

Keadaan 2: hitung rintangan elektrik konduktor yang diperbuat daripada aluminium jika panjangnya ialah 2 km dan luas keratan rentasnya ialah 2.5 mm².

Penyelesaian. Sama seperti masalah pertama, kerintangan ialah 0.028 Ohm * mm / m 2. Untuk mendapatkan jawapan yang betul, anda perlu menukar kilometer kepada meter: 2 km = 2000 m. Kini anda boleh mengira:

R = 0.028 * 2000 / 2.5 = 22.4 ohm.

Jawab: R = 22.4 Ohm.

Keadaan 3: Berapa lama wayar diperlukan jika rintangannya hendaklah 30 ohm? Luas keratan rentas yang diketahui ialah 0.2 mm², dan bahannya adalah nikel.

Penyelesaian. Daripada formula rintangan yang sama, kita boleh mendapatkan ungkapan untuk panjang wayar:

l = (R * S) / ρ. Segala-galanya diketahui kecuali kerintangan, yang mesti diambil dari jadual: 0.45 Ohm * mm 2 / m Selepas penggantian dan pengiraan, ternyata l = 13.33 m.

Jawapan: anggaran panjang ialah 13 m.

Keadaan 4: tentukan bahan dari mana perintang dibuat, jika panjangnya ialah 40 m, rintangan ialah 16 Ohm, keratan rentas ialah 0.5 mm².

Penyelesaian. Sama seperti masalah ketiga, formula untuk kerintangan dinyatakan:

ρ = (R * S) / l. Penggantian nilai dan pengiraan memberikan hasil berikut: ρ = 0.2 Ohm * mm 2 / m. Nilai ini kerintangan adalah tipikal untuk plumbum.

Jawab: memimpin.

Apabila litar elektrik ditutup, dan terdapat perbezaan potensi merentasi terminal, maka dalam kes ini, tindakan arus elektrik berlaku. Kekuatan medan elektrik mempengaruhi elektron bebas, menyebabkan mereka bergerak di sepanjang konduktor. Semasa pergerakan, elektron berlanggar dengan atom konduktor, melepaskan yang sedia ada tenaga kinetik. Semua elektron bergerak pada kelajuan yang berubah-ubah secara berterusan.

Penurunan kelajuan berlaku apabila elektron berlanggar dengan elektron dan atom lain dalam laluannya. Selepas itu, di bawah pengaruh tenaga elektrik, kelajuan pergerakan elektron meningkat semula sehingga perlanggaran baru berlaku.

Proses ini berterusan, akibatnya aliran elektron dalam konduktor bergerak secara seragam. Pada masa yang sama, elektron, semasa bergerak, sentiasa menghadapi rintangan. Ini akhirnya membawa kepada pemanasan konduktor.

Apakah rintangan konduktor

Rintangan adalah sifat medium atau jasad yang memudahkan penukaran tenaga elektrik kepada haba apabila arus elektrik melaluinya. Anda boleh menukar nilai semasa dalam litar menggunakan rintangan elektrik berubah-ubah yang dipanggil rheostat. Rintangan yang diperlukan dimasukkan menggunakan set gelangsar khas dalam kedudukan tertentu.

Penjelajah dengan panjang panjang dan keratan rentas kecil, mempunyai rintangan yang lebih tinggi. Sebaliknya, konduktor pendek dengan keratan rentas yang besar boleh memberikan rintangan yang sangat sedikit kepada arus.

Dua konduktor yang mempunyai keratan rentas dan panjang yang sama, tetapi diperbuat daripada bahan yang berbeza, mengalirkan elektrik dengan cara yang berbeza sama sekali. Ia berikutan bahawa bahan secara langsung mempengaruhi rintangan.

Pengaruh faktor tambahan

Faktor tambahan mempengaruhi nilai dan suhu intrinsik konduktor. Apabila suhu meningkat, terdapat peningkatan rintangan dalam pelbagai logam. Dalam cecair dan arang batu, sebaliknya, rintangan berkurangan. Terdapat beberapa jenis aloi di mana rintangan secara praktikalnya tidak berubah dengan peningkatan suhu.

Oleh itu, rintangan konduktor bergantung kepada faktor-faktor seperti panjang dan keratan rentasnya, serta suhu dan bahan dari mana ia dibuat. Rintangan semua konduktor diukur dalam ohm.

Dengan rintangan yang tinggi, konduktor sedemikian mempunyai, oleh itu, kekonduksian yang lebih rendah dan, sebaliknya, rintangan yang rendah menyumbang kepada kekonduksian arus elektrik yang lebih baik. Oleh itu, nilai kekonduksian dan rintangan mempunyai makna yang bertentangan.

Tanpa pengetahuan asas tentang elektrik, sukar untuk membayangkan bagaimana ia berfungsi peranti elektrik, mengapa ia berfungsi sama sekali, mengapa anda perlu memasangkan TV untuk berfungsi, tetapi lampu suluh hanya memerlukan bateri kecil untuk bersinar dalam gelap.

Jadi kita akan memahami segala-galanya dengan teratur.

Elektrik

Elektrik- Ini satu fenomena alam, mengesahkan kewujudan, interaksi dan pergerakan cas elektrik. Elektrik pertama kali ditemui pada abad ke-7 SM. ahli falsafah Yunani Thales. Thales menyedari bahawa jika sekeping ambar disapu pada bulu, ia mula menarik objek ringan. Ambar dalam bahasa Yunani kuno ialah elektron.

Beginilah saya membayangkan Thales duduk, menggosok sekeping ambar pada himationnya (ini adalah bulu pakaian luar di kalangan orang Yunani purba), dan kemudian kelihatan dengan pandangan hairan apabila rambut, cebisan benang, bulu dan cebisan kertas tertarik pada ambar.

Fenomena ini dipanggil elektrik statik. Anda boleh mengulangi pengalaman ini. Untuk melakukan ini, gosok pembaris plastik biasa dengan teliti dengan kain bulu dan bawa ke kepingan kecil kertas.

Perlu diingatkan bahawa fenomena ini tidak dikaji untuk masa yang lama. Dan hanya pada tahun 1600, dalam eseinya "On the Magnet, Magnetic Bodies and the Great Magnet - the Earth," naturalis Inggeris William Gilbert memperkenalkan istilah elektrik. Dalam karyanya, dia menerangkan eksperimennya dengan objek elektrik, dan juga menetapkan bahawa bahan lain boleh menjadi elektrik.

Kemudian, sepanjang tiga abad, yang paling maju saintis dunia meneroka elektrik, menulis risalah, menggubal undang-undang, mencipta kereta elektrik dan hanya pada tahun 1897 Joseph Thomson menemui pembawa bahan pertama elektrik - elektron, zarah yang membuat proses elektrik dalam bahan mungkin.

Elektron– ini ialah zarah asas, mempunyai cas negatif lebih kurang sama dengan -1.602·10 -19 Cl (Loket). Ditetapkan e atau e –.

voltan

Untuk membuat zarah bercas bergerak dari satu kutub ke kutub yang lain, adalah perlu untuk mencipta antara kutub perbezaan potensi atau - voltan. Unit voltan - Volt (DALAM atau V). Dalam formula dan pengiraan, voltan dilambangkan dengan huruf V . Untuk mendapatkan voltan 1 V, anda perlu memindahkan caj 1 C antara kutub, sambil melakukan 1 J (Joule) kerja.

Untuk kejelasan, bayangkan tangki air terletak pada ketinggian tertentu. Paip keluar dari tangki. Air di bawah tekanan semula jadi meninggalkan tangki melalui paip. Mari kita bersetuju bahawa air adalah cas elektrik, ketinggian tiang air (tekanan) ialah voltan, dan kelajuan aliran air ialah elektrik.

Oleh itu, lebih banyak air dalam tangki, lebih tinggi tekanan. Begitu juga dari sudut pandangan elektrik, semakin besar cas, semakin tinggi voltan.

Mari kita mula mengalirkan air, tekanan akan berkurangan. Itu. Tahap cas menurun - voltan berkurangan. Fenomena ini boleh diperhatikan dalam lampu suluh; mentol lampu menjadi lebih malap apabila bateri kehabisan. Sila ambil perhatian bahawa semakin rendah tekanan air (voltan), semakin rendah aliran air (arus).

Elektrik

Elektrik- Ini proses fizikal pergerakan arah zarah bercas di bawah pengaruh medan elektromagnet dari satu kutub litar elektrik tertutup ke kutub yang lain. Zarah pembawa cas boleh termasuk elektron, proton, ion dan lubang. Tanpa litar tertutup, tiada arus yang mungkin. Zarah yang mampu membawa cas elektrik tidak wujud dalam semua bahan; zarah di mana ia wujud dipanggil konduktor Dan semikonduktor. Dan bahan yang tidak ada zarah seperti itu - dielektrik.

Unit semasa - Ampere (A). Dalam formula dan pengiraan, kekuatan semasa ditunjukkan oleh huruf saya . Arus 1 Ampere dijana apabila cas 1 Coulomb (6.241·10 18 elektron) melalui satu titik dalam litar elektrik dalam 1 saat.

Mari kita lihat semula analogi elektrik air kita. Cuma sekarang mari kita ambil dua tangki dan isi dengan jumlah air yang sama. Perbezaan antara tangki adalah diameter paip keluar.

Mari buka paip dan pastikan aliran air dari tangki kiri lebih besar (diameter paip lebih besar) berbanding dari kanan. Pengalaman ini adalah bukti jelas tentang pergantungan kelajuan aliran pada diameter paip. Sekarang mari kita cuba untuk menyamakan kedua-dua aliran. Untuk melakukan ini, tambah air (cas) ke tangki yang betul. Ini akan memberikan lebih tekanan (voltan) dan meningkatkan kadar aliran (arus). Dalam litar elektrik, diameter paip dimainkan oleh rintangan.

Eksperimen yang dijalankan jelas menunjukkan hubungan antara voltan, kejutan elektrik Dan rintangan. Kami akan bercakap lebih lanjut mengenai rintangan sedikit kemudian, tetapi kini beberapa perkataan lagi tentang sifat arus elektrik.

Jika voltan tidak mengubah kekutubannya, tambah kepada tolak, dan arus mengalir dalam satu arah, maka ini adalah D.C. dan sepadan tekanan berterusan. Jika sumber voltan menukar kekutubannya dan arus mengalir terlebih dahulu ke satu arah, kemudian ke arah yang lain, ini sudah berlaku arus ulang alik Dan voltan AC. Nilai maksimum dan minimum (ditunjukkan pada graf sebagai Io ) - Ini amplitud atau nilai semasa puncak. Dalam soket rumah, voltan menukar kekutubannya 50 kali sesaat, i.e. arus berayun di sana sini, ternyata kekerapan ayunan ini ialah 50 Hertz, atau pendeknya 50 Hz. Di sesetengah negara, contohnya di Amerika Syarikat, frekuensinya ialah 60 Hz.

Rintangan

Rintangan elektrik– kuantiti fizik yang menentukan sifat konduktor untuk menghalang (menentang) laluan arus. Unit rintangan - Ohm(ditandakan Ohm atau huruf Yunani omega Ω ). Dalam formula dan pengiraan, rintangan ditunjukkan oleh huruf R . Sebuah konduktor mempunyai rintangan 1 ohm pada kutub yang mana voltan 1 V dikenakan dan arus 1 A mengalir.

Konduktor mengalirkan arus secara berbeza. mereka kekonduksian bergantung, pertama sekali, pada bahan konduktor, serta pada keratan rentas dan panjang. Bagaimana bahagian yang lebih besar, semakin tinggi kekonduksian, tetapi semakin panjang panjangnya, semakin rendah kekonduksian. Rintangan ialah konsep songsang kekonduksian.

Menggunakan model paip sebagai contoh, rintangan boleh diwakili sebagai diameter paip. Lebih kecil ia, lebih teruk kekonduksian dan lebih tinggi rintangan.

Rintangan konduktor menampakkan dirinya, sebagai contoh, dalam pemanasan konduktor apabila arus mengalir melaluinya. Lebih-lebih lagi, semakin besar arus dan semakin kecil keratan rentas konduktor, semakin kuat pemanasan.

Kuasa

Kuasa elektrik ialah kuantiti fizik yang menentukan kadar penukaran elektrik. Sebagai contoh, anda pernah mendengar lebih daripada sekali: "mentol lampu adalah banyak watt." Ini ialah kuasa yang digunakan oleh mentol lampu setiap unit masa semasa operasi, i.e. menukar satu jenis tenaga kepada yang lain pada kelajuan tertentu.

Sumber tenaga elektrik, seperti penjana, juga dicirikan oleh kuasa, tetapi sudah dijana setiap unit masa.

Unit kuasa - Watt(ditandakan W atau W). Dalam formula dan pengiraan, kuasa ditunjukkan oleh huruf P . Untuk litar arus ulang alik istilah digunakan Kuasa penuh, unit - Volt-amp (VA atau V·A), dilambangkan dengan huruf S .

Dan akhirnya kira-kira Litar elektrik. Litar ini ialah set komponen elektrik tertentu yang mampu mengalirkan arus elektrik dan saling bersambung dengan sewajarnya.

Apa yang kita lihat dalam imej ini ialah peranti elektrik asas (lampu suluh). Di bawah voltan U(B) sumber elektrik (bateri) melalui konduktor dan komponen lain dengan rintangan yang berbeza 4.59 (220 Undi)