Akım direnci: formül. Elektriksel direnç ve iletkenlik

- bir malzemenin elektrik akımı akışını önleme özelliğini karakterize eden elektriksel miktar. Malzemenin türüne bağlı olarak direnç sıfıra yakın olabilir; minimum olabilir (mil/mikro ohm - iletkenler, metaller) veya çok büyük olabilir (giga ohm - izolasyon, dielektrikler). Elektriksel direncin tersidir.

Birim elektrik direnci - Ohm. R harfi ile gösterilir. Kapalı bir devrede direncin akıma bağımlılığı belirlenir.

Ohmmetre- için bir cihaz doğrudan ölçüm devre direnci. Ölçülen değerin aralığına bağlı olarak gigaohmmetreler (büyük dirençler için - yalıtımı ölçerken) ve mikro/miliohmmetreler (küçük dirençler için - kontakların, motor sargılarının vb. geçiş dirençlerini ölçerken) ayrılırlar.

Çok çeşitli ohmmetre tasarımları mevcuttur farklı üreticiler elektromekanikten mikroelektroniğe kadar. Klasik bir ohmmetrenin direncin aktif kısmını (ohm olarak adlandırılan) ölçtüğünü belirtmekte fayda var.

Alternatif akım devresindeki herhangi bir direncin (metal veya yarı iletken) aktif ve reaktif bir bileşeni vardır. Aktif ve reaktif direncin toplamı AC devre empedansı ve aşağıdaki formülle hesaplanır:

burada Z, alternatif akım devresinin toplam direncidir;

R, alternatif akım devresinin aktif direncidir;

Xc, alternatif akım devresinin kapasitif reaktansıdır;

(C - kapasitans, w - alternatif akımın açısal hızı)

Xl, alternatif akım devresinin endüktif reaktansıdır;

(L endüktanstır, w alternatif akımın açısal hızıdır).

Aktif direnç- bu, enerjisi tamamen diğer enerji türlerine (mekanik, kimyasal, termal) dönüştürülen bir elektrik devresinin toplam direncinin bir parçasıdır. Ayırt edici özellik aktif bileşen, tüm elektriğin tamamen tüketilmesidir (enerji ağa geri dönmez) ve reaktans, enerjinin bir kısmını ağa geri döndürür ( negatif özellik reaktif bileşen).

Aktif direnişin fiziksel anlamı

Elektrik yüklerinin geçtiği her ortam, yollarında engeller oluşturur (bunların düğümler olduğuna inanılır) kristal kafes), ısı şeklinde salınan enerjilerini çarpıyor ve kaybediyor gibi görünüyorlar.

Böylece bir düşme meydana gelir (kayıp elektrik enerjisi), bir kısmı iletken ortamın iç direnci nedeniyle kaybolur.

Bir malzemenin yük geçişini önleme yeteneğini karakterize eden sayısal değere direnç denir. Ohm (Ohm) cinsinden ölçülür ve elektriksel iletkenlik ile ters orantılıdır.

Mendeleev'in periyodik tablosunun farklı elemanları, örneğin en küçüğü gibi farklı elektriksel dirençlere (p) sahiptir. Gümüş (0,016 Ohm*mm2/m), bakır (0,0175 Ohm*mm2/m), altın (0,023) ve alüminyum (0,029) dirence sahiptir. Endüstride tüm elektrik mühendisliğinin ve enerjinin üzerine inşa edildiği ana malzemeler olarak kullanılırlar. Dielektrikler ise tam tersine yüksek bir şok değerine sahiptir. direnç ve izolasyon amacıyla kullanılır.

İletken ortamın direnci akımın kesitine, sıcaklığına, büyüklüğüne ve frekansına bağlı olarak önemli ölçüde değişebilir. Ayrıca farklı ortamlar, direncin belirleyici faktörleri olan farklı yük taşıyıcılarına (metallerdeki serbest elektronlar, elektrolitlerdeki iyonlar, yarı iletkenlerdeki “delikler”) sahiptir.

Reaktansın fiziksel anlamı

Bobin ve kapasitörlerde uygulandığında enerji manyetik ve elektrik alan şeklinde birikir ve bu biraz zaman alır.

Manyetik alanlar Alternatif akım ağlarında, ek direnç sağlarken yüklerin hareket yönünün değişmesine göre değişir.

Ayrıca kararlı bir faz ve akım kayması meydana gelir ve bu da ilave elektrik kayıplarına yol açar.

Direnç

İçinden akış yoksa ve ohmmetremiz yoksa bir malzemenin direncini nasıl öğrenebiliriz? Bunun özel bir değeri var: malzemenin elektriksel direnci V

(bunlar çoğu metal için ampirik olarak belirlenen tablo değerleridir). Bu değeri ve malzemenin fiziksel miktarlarını kullanarak aşağıdaki formülü kullanarak direnci hesaplayabiliriz:

Nerede, P— direnç (birimler ohm*m/mm2);

l—iletken uzunluğu (m);

S - kesit (mm 2).

Bir elektrik devresini, bir iletkeni karakterize eden diğer göstergelerin yanı sıra, vurgulanmaya değer elektrik direnci. Bir malzemenin atomlarının elektronların yönlendirilmiş geçişini engelleme yeteneğini belirler. Bu değerin belirlenmesinde yardım, hem özel bir cihaz - bir ohmmetre hem de miktarlar arasındaki ilişkilere ilişkin bilgiye dayanan matematiksel hesaplamalar ile sağlanabilir. fiziki ozellikleri malzeme. Gösterge, R sembolüyle gösterilen Ohm (Ohm) cinsinden ölçülür.

Ohm yasası - direnci belirlemeye yönelik matematiksel bir yaklaşım

Georg Ohm'un kurduğu ilişki, kavramların matematiksel ilişkisine dayanarak gerilim, akım, direnç arasındaki ilişkiyi tanımlar. Doğrusal ilişkinin geçerliliği - R = U/I (voltajın akıma oranı) - her durumda gözlenmez.
Birim [R] = B/A = Ohm. 1 Ohm, 1 voltluk bir voltajda 1 amperlik bir akımın aktığı bir malzemenin direncidir.

Direnci hesaplamak için ampirik formül

Bir malzemenin iletkenliğine ilişkin nesnel veriler, onun hem kendi özelliklerini hem de çevreye tepkisini belirleyen fiziksel özelliklerinden kaynaklanır. dış etkiler. Buna dayanarak iletkenlik şunlara bağlıdır:

• Boyut.
• Geometri.
• Sıcaklıklar.

İletken malzemenin atomları yönlendirilen elektronlarla çarpışarak onların ilerlemesini engeller. İkincisinin yüksek konsantrasyonunda, atomlar onlara direnemez ve iletkenliğin yüksek olduğu ortaya çıkar. Büyük direnç değerleri neredeyse sıfır iletkenliğe sahip dielektrikler için tipiktir.

Her iletkenin tanımlayıcı özelliklerinden biri direncidir - ρ. Direncin iletken malzemeye ve dış etkenlere bağımlılığını belirler. Bu, aşağıdaki boyutlardaki iletken verilerini temsil eden sabit (tek malzeme içinde) bir değerdir - uzunluk 1 m (ℓ), kesit alanı 1 m2. Dolayısıyla bu büyüklükler arasındaki ilişki şu ilişkiyle ifade edilir: R = ρ* ℓ/S:

• Bir malzemenin iletkenliği uzunluğu arttıkça azalır.
• İletkenin kesit alanındaki bir artış, direncinde bir azalmaya neden olur. Bu model elektron yoğunluğunun azalmasından kaynaklanır ve sonuç olarak malzeme parçacıklarının onlarla teması daha az olur.
• Malzemenin sıcaklığındaki bir artış, dirençte bir artışı teşvik ederken, sıcaklıktaki bir düşüş, direncin azalmasını gerektirir.

Kesit alanının S = πd 2 / 4 formülüne göre hesaplanması tavsiye edilir. Uzunluğun belirlenmesinde bir şerit metre yardımcı olacaktır.

Güçle ilişki (P)

Ohm kanununun formülüne göre U = I*R ve P = I*U. Bu nedenle, P = I 2 *R ve P = U 2 /R.
Akımın ve gücün büyüklüğü bilindiğinde direnç şu şekilde belirlenebilir: R = P/I 2.
Gerilimi ve gücü bilerek direnç aşağıdaki formül kullanılarak kolayca hesaplanabilir: R = U 2 /P.

Malzemenin direnci ve diğer ilgili özelliklerin değerleri özel olarak elde edilebilir. ölçüm aletleri veya yerleşik matematik yasalarına dayanmaktadır.

Fizik hayal edilmesi zor kavramlarla doludur. Çarpıcı bir örnek Bu elektrikle ilgili bir konudur. Orada bulunan olguların ve terimlerin neredeyse tamamını görmek veya hayal etmek zordur.

Elektrik direnci nedir? Nereden geliyor? Gerilim neden oluşur? Peki akımın neden gücü var? Soruların sonu yok. Her şeyi sırayla anlamaya değer. Ve dirençle başlamak iyi olur.

Bir iletken içinden akım geçtiğinde ne olur?

İletkenlik özelliğine sahip bir malzemenin iki kutup arasında kaldığı durumlar vardır. Elektrik alanı: olumlu ve olumsuz. Ve sonra içinden bir elektrik akımı akar. Bu, serbest elektronların yönlendirilmiş harekete başlamasıyla kendini gösterir. Negatif yükleri olduğu için tek yönde artıya doğru hareket ederler. Elektrik akımının yönünün genellikle artıdan eksiye farklı şekilde belirtilmesi ilginçtir.

Elektronlar hareketleri sırasında maddenin atomlarına çarpar ve enerjilerinin bir kısmını onlara aktarırlar. Bu, ağa bağlı iletkenin ısındığını açıklar. Ve elektronların kendisi de hareketlerini yavaşlatır. Ancak Elektrik alanı tekrar hızlanırlar, bu yüzden tekrar artıya doğru koşarlar. İletkenin etrafında bir elektrik alanı olduğu sürece bu işlem sonsuza kadar devam eder. Elektrik akımının direncini deneyimleyenlerin elektronlar olduğu ortaya çıktı. Yani ne kadar çok engelle karşılaşırlarsa bu değerin değeri de o kadar yüksek olur.

Elektrik direnci nedir?

İki pozisyona göre tanımlanabilir. Birincisi Ohm yasasının formülüyle ilgilidir. Ve kulağa şöyle geliyor: elektriksel direnç fiziksel miktar Bir iletkendeki voltajın, içinde akan akıma oranı olarak tanımlanır. Matematiksel gösterimi aşağıda verilmiştir.

İkincisi ise vücudun özelliklerine dayanmaktadır. Bir iletkenin elektrik direnci, bir cismin elektrik enerjisini ısıya dönüştürme yeteneğini gösteren fiziksel bir niceliktir. Bu ifadelerin her ikisi de doğrudur. Sadece okul kursunda çoğu zaman ilkini ezberlemeyi bırakırlar. İncelenen miktar R harfiyle gösterilir. Elektrik direncinin ölçüldüğü birimler Ohm'dur.

Bunu bulmak için hangi formüller kullanılabilir?

En ünlüsü, bir devrenin bir bölümü için Ohm yasasından gelir. O birleştiriyor elektrik, voltaj, direnç. Öyle görünüyor:

Bu 1 numaralı formül.
İkincisi, direncin iletkenin parametrelerine bağlı olduğunu dikkate alır:
Bu formül 2 numaradır. Aşağıdaki gösterimi sunar:

Elektriksel direnç, 1 m uzunluğunda ve 1 m2 kesit alanına sahip bir malzemenin direncine eşit olan fiziksel bir niceliktir.

Tablo sistem ölçü birimini göstermektedir direnç. Gerçek durumlarda kesitin ölçülmesi mümkün değildir. metrekare. Bunlar neredeyse her zaman milimetre karedir. Bu nedenle spesifik elektrik direncini Ohm * mm 2 / m cinsinden almak ve alanı mm 2 cinsinden değiştirmek daha uygundur.

Direnç neye ve nasıl bağlıdır?

İlk olarak iletkenin yapıldığı maddeden. Nasıl daha fazla değer Elektriksel dirence sahip olan, akımı daha kötü iletecektir.

İkincisi, telin uzunluğu hakkında. Ve burada ilişki doğrudandır. Uzunluk arttıkça direnç artar.

Üçüncüsü, kalınlıkta. İletken ne kadar kalın olursa direnci o kadar az olur.

Ve son olarak dördüncü olarak iletkenin sıcaklığı hakkında. Ve burada her şey o kadar basit değil. Eğer Hakkında konuşuyoruz Metaller ise ısındıkça elektriksel dirençleri artar. Bunun istisnası bazı özel alaşımlardır - dirençleri ısıtıldığında pratik olarak değişmez. Bunlar şunları içerir: konstantan, nikelin ve manganin. Sıvılar ısındıkça dirençleri azalır.

Ne tür dirençler var?

Bu bir elektrik devresine dahil olan bir elementtir. Çok spesifik bir direnci var. Diyagramlarda kullanılan şey tam olarak budur. Dirençleri iki türe ayırmak gelenekseldir: sabit ve değişken. İsimleri, dirençlerinin değiştirilip değiştirilemeyeceğini ifade eder. İlk sabit, direncin nominal değerini hiçbir şekilde değiştirmenize izin vermez. Değişmeden kalır. İkinci değişkenler, belirli bir devrenin ihtiyaçlarına bağlı olarak direnci değiştirerek ayarlamalar yapmayı mümkün kılar. Radyo elektroniğinde başka bir tür ayar daha vardır. Dirençleri yalnızca cihazı ayarlamanız gerektiğinde değişir ve ardından sabit kalır.

Bir direnç diyagramlarda neye benziyor?

Dar kenarlarından iki çıkışı olan bir dikdörtgen. Bu sabit bir dirençtir. Üçüncü tarafta ona iliştirilmiş bir ok varsa, o zaman zaten değişkendir. Ayrıca direncin elektriksel direnci de diyagramlarda belirtilmektedir. Bu dikdörtgenin tam içinde. Genellikle sadece sayılar veya çok büyüklerse bir ad bulunur.

Yalıtım ne içindir ve neden ölçülmesi gerekir?

Amacı elektrik güvenliğini sağlamaktır. Elektrik izolasyon direnci ana karakteristik. Tehlikeli miktarda akımın insan vücudundan geçmesine izin vermez.

Dört tip yalıtım vardır:

• çalışma - amacı sağlamaktır normal işleyiş ekipman, bu yüzden her zaman sahip olmaz yeterli seviye insanın korunması;
• ek birinci türe ek olarak insanları korur;
• çift, ilk iki yalıtım tipini birleştirir;
• Geliştirilmiş bir çalışma türü olan güçlendirilmiş, ek kadar güvenilirdir.

Evsel amaçlı tüm cihazlar çift veya güçlendirilmiş yalıtımla donatılmalıdır. Ayrıca her türlü mekanik, elektriksel ve termal yüke dayanabilecek özelliklere sahip olmalıdır.

Zamanla izolasyon eskir ve performansı düşer. Bu neden düzenli olarak gerekli olduğunu açıklıyor önleyici muayene. Amacı kusurları ortadan kaldırmak ve aktif direncini ölçmektir. Bu amaçla kullanılır özel cihaz- megohmmetre.

Çözümlü problem örnekleri

Durum 1: 200 m uzunluğunda ve 5 mm² kesit alanına sahip bir demir telin elektrik direncinin belirlenmesi gerekmektedir.

Çözüm.İkinci formülü kullanmanız gerekiyor. Sadece direnç bilinmiyor. Ama bunu tabloda görebilirsiniz. 0,098 Ohm * mm / m2'ye eşittir. Şimdi değerleri formülde yerine koymanız ve hesaplamanız yeterli:

R = 0,098 * 200 / 5 = 3,92 Ohm.

Cevap: direnç yaklaşık 4 ohm'dur.

Durum 2: Alüminyumdan yapılmış bir iletkenin uzunluğu 2 km ve kesit alanı 2,5 mm² ise elektrik direncini hesaplayın.

Çözüm.İlk soruna benzer şekilde direnç 0,028 Ohm * mm/m 2'dir. Doğru cevaba ulaşmak için kilometreyi metreye çevirmeniz gerekir: 2 km = 2000 m. Artık şunu hesaplayabilirsiniz:

R = 0,028 * 2000 / 2,5 = 22,4 ohm.

Cevap: R = 22,4 Ohm.

Durum 3: Direncinin 30 ohm olması gerekiyorsa tel ne kadar uzunluğa ihtiyaç duyacaktır? Bilinen kesit alanı 0,2 mm² olup malzemesi nikeldir.

Çözüm. Aynı direnç formülünden telin uzunluğu için bir ifade elde edebiliriz:

l = (R * S) / ρ. Tablodan alınması gereken direnç dışında her şey biliniyor: 0,45 Ohm * mm2 / m İkame ve hesaplamalardan sonra l = 13,33 m olduğu ortaya çıkıyor.

Cevap: yaklaşık uzunluğu 13 m'dir.

Durum 4: Direncin yapıldığı malzemeyi belirleyin, eğer uzunluğu 40 m ise, direnç 16 Ohm, kesiti 0,5 mm²'dir.

Çözüm.Üçüncü probleme benzer şekilde direnç formülü şu şekilde ifade edilir:

ρ = (R * S) / l. Değerlerin ve hesaplamaların değiştirilmesi şu sonucu verir: ρ = 0,2 Ohm * mm2 / m. Bu değer direnç kurşun için tipiktir.

Cevap: yol göstermek.

Bir elektrik devresi kapandığında ve terminaller arasında potansiyel bir fark olduğunda, bu durumda bu durumda, elektrik akımının etkisi meydana gelir. Elektrik alanının gücü serbest elektronları etkileyerek iletken boyunca hareket etmelerine neden olur. Hareket sırasında elektronlar iletkenin atomlarıyla çarpışarak mevcut durumdan vazgeçerler. kinetik enerji. Tüm elektronlar sürekli değişen bir hızda hareket eder.

Hızdaki azalma, elektronlar yollarındaki diğer elektronlar ve atomlarla çarpıştığında meydana gelir. Daha sonra elektrik enerjisinin etkisi altında elektronun hareket hızı yeni bir çarpışma oluşana kadar tekrar artar.

Bu süreç süreklidir ve bunun sonucunda iletkendeki elektron akışı eşit şekilde hareket eder. Aynı zamanda elektronlar hareket ederken sürekli dirençle karşılaşırlar. Bu sonuçta iletkenin ısınmasına yol açar.

İletken direnci nedir

Direnç, içinden bir elektrik akımı geçtiğinde elektrik enerjisinin ısıya dönüşmesini kolaylaştıran bir ortamın veya cismin bir özelliğidir. Reostat adı verilen değişken bir elektrik direnci kullanarak bir devredeki mevcut değeri değiştirebilirsiniz. Gerekli direnç, belirli bir konuma ayarlanmış özel bir kaydırıcı kullanılarak girilir.

Gezgin ile uzun boy ve küçük bir kesite sahiptir, daha yüksek bir dirence sahiptir. Tersine, geniş kesitli kısa bir iletken, akıma karşı çok az direnç sağlayabilir.

Aynı kesite ve uzunluğa sahip ancak iki iletkenden yapılmış farklı malzemeler, elektriği tamamen farklı şekillerde iletirler. Buradan malzemenin direnci doğrudan etkilediği anlaşılmaktadır.

Ek faktörlerin etkisi

Ek faktörler iletkenin değerini ve içsel sıcaklığını etkiler. Sıcaklık arttıkça çeşitli metallerde dirençte artış olur. Sıvılarda ve kömürde ise tam tersine direnç azalır. Direncin artan sıcaklıkla pratik olarak değişmediği belirli alaşım türleri vardır.

Dolayısıyla bir iletkenin direnci, uzunluğu, kesiti, sıcaklığı ve yapıldığı malzeme gibi faktörlere bağlıdır. Tüm iletkenlerin direnci ohm cinsinden ölçülür.

Yüksek dirençle, böyle bir iletken buna göre daha düşük iletkenliğe sahiptir ve tersine düşük direnç, elektrik akımının çok daha iyi iletkenliğine katkıda bulunur. Bu nedenle iletkenlik ve direnç değerleri zıt anlam taşır.

Elektrik hakkında bazı temel bilgiler olmadan nasıl çalıştıklarını hayal etmek zordur. elektrikli aletler, neden çalışıyorlar, neden çalışması için TV'yi takmanız gerekiyor, ancak bir el fenerinin karanlıkta parlaması için yalnızca küçük bir pile ihtiyacı var.

Ve böylece her şeyi sırayla anlayacağız.

Elektrik

Elektrik- Bu doğal bir fenomen elektrik yüklerinin varlığını, etkileşimini ve hareketini doğruluyor. Elektrik ilk kez M.Ö. 7. yüzyılda keşfedildi. Yunan filozofu Thales. Thales, bir parça kehribarın yüne sürülmesi durumunda hafif nesneleri çekmeye başladığını fark etti. Amber, eski Yunanca'da elektron anlamına gelir.

Thales'in himationuna bir parça kehribar sürdüğünü böyle hayal ediyorum (bu yünlü bir şey) Dış giyim Antik Yunanlılar arasında) ve sonra saç, iplik parçaları, tüyler ve kağıt parçalarının kehribar tarafından çekilmesine şaşkın bir bakışla bakar.

Bu fenomene denir Statik elektrik. Bu deneyimi tekrarlayabilirsiniz. Bunu yapmak için sıradan bir plastik cetveli yünlü bir bezle iyice ovalayın ve küçük kağıt parçalarına getirin.

Bu fenomenin uzun süredir araştırılmadığını belirtmek gerekir. Ve ancak 1600 yılında İngiliz doğa bilimci William Gilbert, "Mıknatıs, Manyetik Cisimler ve Büyük Mıknatıs - Dünya Üzerine" adlı makalesinde elektrik terimini tanıttı. Çalışmasında elektrikli nesnelerle yaptığı deneyleri anlattı ve ayrıca diğer maddelerin de elektriklenebileceğini tespit etti.

Daha sonra üç yüzyıl boyunca en gelişmiş dünya bilim adamları elektriği keşfetmek, bilimsel incelemeler yazmak, yasalar formüle etmek, icat etmek elektrikli arabalar ve ancak 1897'de Joseph Thomson elektriğin ilk maddi taşıyıcısını keşfetti: maddelerdeki elektriksel işlemleri mümkün kılan bir parçacık olan elektron.

Elektron– bu temel bir parçacıktır ve yaklaşık olarak eşit bir negatif yüke sahiptir. -1.602·10 -19 Cl (Kolye). Belirlenmiş e veya e –.

Gerilim

Yüklü parçacıkların bir kutuptan diğerine hareket etmesini sağlamak için kutuplar arasında bir hareket olması gerekir. potansiyel fark veya - Gerilim. Gerilim ünitesi – Volt (İÇİNDE veya V). Formüllerde ve hesaplamalarda voltaj harfle gösterilir V . 1 V'luk bir voltaj elde etmek için, 1 J (Joule) iş yaparken kutuplar arasında 1 C'lik bir yükü aktarmanız gerekir.

Netlik sağlamak için belirli bir yüksekliğe yerleştirilmiş bir su deposu hayal edin. Tanktan bir boru çıkıyor. Doğal basınç altındaki su, tanktan bir boru aracılığıyla çıkar. Suyun olduğu konusunda hemfikir olalım elektrik şarjı, su sütununun yüksekliği (basınç) Gerilim ve suyun akış hızı elektrik.

Yani tankta ne kadar çok su varsa basınç da o kadar yüksek olur. Benzer şekilde elektriksel açıdan bakıldığında, yük ne kadar büyük olursa voltaj da o kadar yüksek olur.

Suyu boşaltmaya başlayalım, basınç azalacaktır. Onlar. Şarj seviyesi düşer - voltaj düşer. Bu olay bir el fenerinde gözlemlenebilir; piller bittiğinde ampulün ışığı söner. Su basıncı (voltaj) ne kadar düşük olursa, su akışının (akım) da o kadar düşük olacağını lütfen unutmayın.

Elektrik

Elektrik- Bu fiziksel süreç Etki altında yüklü parçacıkların yönsel hareketi elektromanyetik alan Kapalı bir elektrik devresinin bir kutbundan diğerine. Yük taşıyan parçacıklar elektronları, protonları, iyonları ve delikleri içerebilir. Kapalı devre olmadan akım mümkün değildir. Elektrik yükü taşıyabilen parçacıklar her maddede bulunmaz, içinde bulundukları parçacıklara denir. iletkenler Ve yarı iletkenler. Ve içinde bu tür parçacıkların bulunmadığı maddeler - dielektrikler.

Geçerli birim – Amper (A). Formüllerde ve hesaplamalarda mevcut güç harfle gösterilir BEN . Bir elektrik devresindeki bir noktadan 1 Coulomb'luk (6.241·10 18 elektron) yük 1 saniyede geçtiğinde 1 Amperlik bir akım üretilir.

Su-elektrik benzetmemize tekrar bakalım. Ancak şimdi iki tank alıp içlerini eşit miktarda suyla dolduralım. Tanklar arasındaki fark, çıkış borusunun çapıdır.

Muslukları açalım ve sol tanktan gelen su akışının sağdan daha fazla (borunun çapı daha büyük) olduğundan emin olalım. Bu deneyim, akış hızının boru çapına bağlı olduğunun açık bir kanıtıdır. Şimdi iki akışı eşitlemeye çalışalım. Bunu yapmak için sağ depoya su (şarj) ekleyin. Bu daha fazla basınç (voltaj) verecek ve akış hızını (akım) artıracaktır. Bir elektrik devresinde boru çapı şu şekilde oynanır: rezistans.

Yapılan deneyler, aralarındaki ilişkiyi açıkça ortaya koymaktadır. Gerilim, Elektrik şoku Ve rezistans. Biraz sonra direnç hakkında daha fazla konuşacağız, ancak şimdi elektrik akımının özellikleri hakkında birkaç söz daha söyleyeceğiz.

Gerilim polaritesini artı eksiye değiştirmiyorsa ve akım bir yönde akıyorsa, o zaman bu DC ve buna bağlı olarak sabit basınç. Gerilim kaynağı polaritesini değiştirirse ve akım önce bir yönde, sonra diğer yönde akarsa, bu zaten alternatif akım Ve alternatif akım voltajı. Maksimum ve minimum değerler (grafikte şu şekilde belirtilmiştir: Io ) - Bu genlik veya tepe akım değerleri. Ev prizlerinde voltaj, polaritesini saniyede 50 kez değiştirir; akım şurada burada salınım yapıyor, bu salınımların frekansının 50 Hertz yani kısaca 50 Hz olduğu ortaya çıkıyor. Bazı ülkelerde, örneğin ABD'de, frekans 60 Hz'dir.

Rezistans

Elektrik direnci– bir iletkenin akımın geçişini engelleme (direnme) özelliğini belirleyen fiziksel bir miktar. Direnç ünitesi – Ohm(belirtilen Ohm veya Yunan harfi omega Ω ). Formüllerde ve hesaplamalarda direnç harfle gösterilir R . Bir iletkenin kutuplarına 1 V gerilim uygulanan ve 1 A akım geçen iletkenin direnci 1 ohm'dur.

İletkenler akımı farklı şekilde iletir. Onların iletkenlik her şeyden önce iletkenin malzemesine, ayrıca kesite ve uzunluğa bağlıdır. Nasıl daha büyük bölüm iletkenlik ne kadar yüksek olursa, ancak uzunluk ne kadar uzun olursa iletkenlik o kadar düşük olur. Direnç iletkenliğin ters kavramıdır.

Örnek olarak tesisat modelini kullanırsak direnç borunun çapı olarak gösterilebilir. Ne kadar küçükse iletkenlik o kadar kötü ve direnç o kadar yüksek olur.

Bir iletkenin direnci, örneğin içinden akım geçtiğinde iletkenin ısınmasıyla kendini gösterir. Ayrıca akım ne kadar büyükse ve iletkenin kesiti ne kadar küçükse, ısıtma o kadar güçlü olur.

Güç

Elektrik gücü elektriğin dönüşüm oranını belirleyen fiziksel bir miktardır. Örneğin, birden fazla kez duymuşsunuzdur: "bir ampul şu kadar watt eder." Bu, çalışma sırasında ampulün birim zaman başına tükettiği güçtür, yani. belirli bir hızda bir enerji türünü diğerine dönüştürmek.

Jeneratörler gibi elektrik kaynakları da güçle karakterize edilir, ancak birim zamanda zaten üretilir.

Güç ünitesi - Watt(belirtilen W veya W). Formüllerde ve hesaplamalarda güç harfle gösterilir P . Alternatif akım devreleri için bu terim kullanılır Tam güç, birim - Volt-amp (VA veya V·A), harfle gösterilir S .

Ve nihayet hakkında Elektrik devresi. Bu devre, elektrik akımını iletebilen ve buna göre birbirine bağlanabilen belirli bir dizi elektrikli bileşendir.

Bu resimde gördüğümüz şey temel bir elektrikli cihazdır (el feneri). Düşük voltaj sen(B) farklı dirençlere sahip iletkenler ve diğer bileşenler aracılığıyla bir elektrik kaynağı (piller) 4,59 (220 Oy)