전선의 전기 저항

전기 저항과 전도성의 개념

전류가 흐르는 모든 물체에는 일정한 저항이 있습니다. 전류가 통과하지 못하도록 하는 전도성 물질의 특성을 전기 저항이라고 합니다.

전자 이론은 이러한 방식으로 금속 전도체의 전기 저항 특성을 설명합니다. 자유 전자는 와이어를 따라 이동할 때 도중에 원자 및 기타 전자와 수없이 만나고 상호 작용하면서 필연적으로 일부 에너지를 잃습니다. 어쨌든 전자는 운동에 대한 저항을 경험합니다. 원자 구조가 다른 금속 전도체는 전류에 대한 저항이 다릅니다.

전류의 통과에 대한 액체 도체 및 가스의 저항도 마찬가지입니다. 그러나 우리는 이러한 물질에서 전자가 아니라 분자의 하전 입자가 이동하는 동안 저항에 직면한다는 사실을 잊지 말아야 합니다.

저항은 라틴 문자 R 또는 r로 표시됩니다.

옴은 전기 저항의 단위로 사용됩니다.

옴은 0 ° C의 온도에서 1 mm2의 단면적을 가진 106.3 cm 높이의 수은 기둥의 저항입니다.

예를 들어 와이어의 전기 저항이 4옴이면 다음과 같이 작성됩니다. R = 4옴 또는 r = 4th.

큰 값의 저항을 측정하기 위해 메그옴이라는 단위가 사용됩니다.

1메그옴은 100만 옴과 같습니다.

전선의 저항이 클수록 전류가 잘 흐르지 않으며, 반대로 전선의 저항이 낮을수록 전류가 이 전선을 통과하기 쉽습니다.

따라서 도체의 특성에 대해 (전류가 통과하는 관점에서) 저항뿐만 아니라 저항의 역수 값을 고려할 수 있으며 전도도라고합니다.

전기 전도도는 재료가 자체적으로 전류를 통과시키는 능력이라고 합니다.

컨덕턴스는 저항의 역수이므로 1/R로 표시하고 컨덕턴스는 라틴 문자 g로 표시합니다.

도체 재료, 치수 및 주변 온도가 전기 저항 값에 미치는 영향

다른 전선의 저항은 전선의 재질에 따라 다릅니다. 다양한 재료의 전기 저항을 특성화하기 위해 소위 저항.

저항 길이 1m, 단면적 1mm2의 와이어 저항이라고합니다. 저항은 그리스 문자 r로 표시됩니다. 도체가 만들어지는 각 재료에는 고유한 저항이 있습니다.

예를 들어, 구리의 저항은 0.017입니다. 즉, 길이가 1m이고 단면적이 1mm2인 구리선의 저항은 0.017옴입니다. 알루미늄의 저항은 0.03, 철의 저항은 0.12, 콘스탄탄의 저항은 0.48, 니크롬의 저항은 1-1.1입니다.

여기에서 자세한 내용을 읽어보세요. 전기 저항이란 무엇입니까?

전선의 저항은 길이에 정비례합니다. 즉, 전선이 길수록 전기 저항이 커집니다.

전선의 저항은 단면적에 반비례합니다. 즉, 전선이 굵을수록 저항이 낮고 반대로 전선이 가늘수록 저항이 높아집니다.

이 관계를 더 잘 이해하려면 연결하는 두 쌍의 용기를 상상해 보십시오. 한 쌍의 용기에는 얇은 연결 튜브가 있고 다른 한 쌍은 두꺼운 연결 튜브가 있습니다. 용기 중 하나 (각 쌍)가 물로 채워지면 두꺼운 파이프를 통해 다른 용기로의 이동이 얇은 파이프보다 훨씬 빠릅니다. 두꺼운 파이프는 물의 흐름에 대한 저항이 적습니다. 마찬가지로, 전류는 얇은 와이어보다 두꺼운 와이어를 통과하기 더 쉽습니다. 즉, 전자는 후자보다 저항이 적습니다.

도체의 전기 저항은 도체가 만들어지는 재료의 비저항에 도체의 길이를 곱하고 도체의 단면적으로 나눈 값과 같습니다. 지휘자:

R = pl / S,

여기서 — R — 전선의 저항, 옴, l — 전선의 길이(m), C — 전선의 단면적, mm2.

다음 공식으로 계산되는 원형 와이어의 단면적:

S = 파이 xd2 / 4

여기서 Pi는 3.14와 같은 상수 값입니다. d - 와이어의 직경.

그리고 이것이 와이어의 길이가 결정되는 방법입니다.

엘 = SR / 피,

이 공식을 사용하면 공식에 포함된 다른 수량을 알고 있는 경우 와이어의 길이, 단면적 및 저항을 결정할 수 있습니다.

와이어의 단면적을 결정해야 하는 경우 공식은 다음 형식으로 이어집니다.

S = p l / R

동일한 공식을 변환하고 p의 관점에서 평등을 풀면 와이어의 저항을 찾습니다.

R = RS / 리터

후자의 공식은 도체의 저항과 치수는 알고 있지만 재질을 알 수 없고 또한 외관으로 판단하기 어려운 경우에 사용해야 합니다. 이렇게하려면 와이어의 저항을 결정하고 표를 사용하여 그러한 저항을 가진 재료를 찾아야합니다.

전선의 저항에 영향을 미치는 또 다른 요인은 온도입니다.

온도가 상승하면 금속 와이어의 저항이 증가하고 감소하면 감소한다는 것이 입증되었습니다. 순수 금속 전도체에 대한 이러한 저항의 증가 또는 감소는 거의 동일하며 1°C당 평균 0.4%... 액체 전도체 및 석탄의 저항은 온도가 증가함에 따라 감소합니다.

물질 구조의 전자 이론은 온도가 증가함에 따라 금속 전도체의 저항 증가에 대해 다음과 같은 설명을 제공합니다.가열되면 도체는 열 에너지를 받아 필연적으로 물질의 모든 원자로 전달되어 운동 강도가 증가합니다. 원자의 움직임이 증가하면 자유 전자의 방향성 움직임에 대한 저항이 커지므로 도체의 저항이 증가합니다. 온도가 낮아지면 전자의 방향성 이동에 더 나은 조건이 만들어지고 도체의 저항이 감소합니다. 이것은 금속의 초전도성이라는 흥미로운 현상을 설명합니다.

초전도성금속의 저항이 0으로 감소하는 것은 엄청난 음의 온도 -273° ° 소위 절대 영도에서 발생합니다. 절대 영도의 온도에서 금속 원자는 전자의 움직임에 의해 완전히 방해받지 않고 제자리에서 얼어 있는 것처럼 보입니다.