Kai medžiagai pritaikomas potencialų skirtumas, medžiagos elektronai pradeda judėti nuo neigiamo elektrodo prie teigiamų elektrodų, kurie gamina medžiagoje srovę. Tačiau šio elektronų judėjimo metu jie patiria įvairius susidūrimus su kitais savo kelyje esančiais elektronais. Šie susidūrimai sukelia tam tikrą prieštaravimą elektronų srautui. Šis reiškinys yra žinomas kaip Atsparumas medžiagai. Medžiagų atsparumo savybė yra naudinga elektros grandinėse. Daugelis veiksnių turi įtakos medžiagos atsparumo vertei. Medžiagos specifinio atsparumo vertė suteikia mums idėją apie tam tikros medžiagos atsparumą.
Kas yra atsparumas?
Medžiagos skirstomos pagal jų laidumo savybes kaip laidininkai, puslaidininkiai ir izoliatoriai. Medžiagos elektrinė varža apibrėžiama kaip medžiagos varža ilgio vienetui ir skerspjūvio ploto vienetui nurodytoje temperatūroje.
Kai medžiagai taikomas potencialų skirtumas, medžiagos atsparumo savybė priešinasi srovės srautui per ją. Ši medžiagos savybė skiriasi priklausomai nuo temperatūros ir priklauso nuo medžiagos, iš kurios sudaryta medžiaga, tipo. juo matuojamas medžiagos atsparumas.
Rezistyvumo formulė
To formulė yra kilusi iš pasipriešinimo dėsnių. Yra keturi medžiagos atsparumo dėsniai.
Varža-lygtis
Pirmasis įstatymas
Joje teigiama, kad pasipriešinimas medžiagos R yra tiesiogiai proporcingas jos ilgiui L. t. y. R ∝ L. Taigi, kai medžiagos ilgis padvigubėja. jo atsparumas taip pat padidėja dvigubai.
Antrasis įstatymas
Pagal šį įstatymą pasipriešinimas Medžiagos R yra netiesiogiai proporcingas jos skerspjūvio plotui A. t. Y. R ∝ 1 / A. Taigi padvigubinus medžiagos skerspjūvio plotą, jos atsparumo vertė sumažėja perpus.
Trečiasis įstatymas
Šiame įstatyme teigiama, kad pasipriešinimas medžiagos priklauso nuo temperatūros.
Ketvirtasis dėsnis
Pagal šį įstatymą pasipriešinimas iš skirtingų medžiagų sudarytų dviejų laidų vertė yra skirtinga, nors jų ilgis ir skerspjūvio plotai yra vienodi.
Iš visų šių dėsnių laidininko, kurio ilgis L ir skerspjūvio plotas A, varžos vertė gali būti nustatyta kaip
R ∝ L / A
R = ρL / A
Čia ρ yra atsparumo koeficientas, žinomas kaip specifinio atsparumo atsparumas.
Taigi medžiagos elektrinė varža pateikiama kaip
ρ = RA / L
Jo S.I vienetas yra omo matuoklis. Jis žymimas simboliu „ρ“.
Laidininkų, puslaidininkių ir izoliatorių atsparumo klasifikacija
Ši medžiaga labai priklauso nuo temperatūros. Laidininkams, padidėjus temperatūrai, didėja ir medžiagoje judančių elektronų greitis. Tai sukelia daug susidūrimų. Dėl to sumažėja vidutinis elektronų susidūrimo laikas. Ši medžiaga yra atvirkščiai proporcinga vidutiniam elektronų susidūrimo laikui. Taigi, sumažėjus vidutiniam susidūrimo laikui, padidėja laidininko varžos vertė.
Puslaidininkinėse medžiagose, padidinus temperatūrą, atsiranda daugiau kovalentinių ryšių. Tai padidina medžiagų laisvųjų krūvininkų skaičių. Padidėjus įkrovos nešikliams, padidėja medžiagos laidumas, todėl sumažėja puslaidininkinės medžiagos atsparumas. Taigi padidėjus temperatūrai, padidės jos puslaidininkiai.
tai padeda palyginti įvairias medžiagas pagal jų gebėjimą praleisti elektrą. tai yra abipusis laidumas. Dirigentai turi aukštas laidumo vertes ir mažesnes varžos vertes. Izoliatorių varžos vertės yra didelės, o laidumo vertės - mažos. Varžos ir laidumo vertės puslaidininkis guli viduryje.
Jo vertė geram laidininkui, pavyzdžiui, rankiniu būdu varytam variui, esant 200C yra 1,77 × 10-8omo metras ir, kita vertus, tai geram izoliatoriui svyruoja nuo 1012iki 10dvidešimtomų metrai.
Temperatūros koeficientas
Atsparumo temperatūros koeficientas apibrėžiamas kaip atsparumo padidėjimas 1Ω rezistorius medžiagos už 10C pakyla temperatūra. Jis žymimas simboliu „α“.
Medžiagos atsparumo pokytis, pasikeitus temperatūrai, pateikiamas kaip
dρ / dt = ρ. α
Čia dρ yra varžos vertės pokytis. Jo vienetai yra omi-mdu/ m. ‘Ρ’ yra medžiagos atsparumo vertė. „Dt“ yra temperatūros vertės pokytis. ‘Α’ yra atsparumo temperatūros koeficientas.
Naują medžiagos atsparumo vertę, kai ji keičiasi, galima apskaičiuoti pagal pirmiau pateiktą lygtį. Pirma, naudojant vertės koeficientą, apskaičiuojamas jo vertės pokyčio dydis. Tada vertė pridedama prie ankstesnės vertės, kad būtų apskaičiuota nauja vertė.
Tai labai naudinga apskaičiuojant medžiagos atsparumo vertes esant įvairioms temperatūroms. Abi varžos ir varžos sąlygos yra susijusios su tekančios srovės opozicija, tačiau tai yra esminė medžiagų savybė. Visi variniai laidai, nepriklausomai nuo jų ilgio ir skerspjūvio ploto, turi tą pačią varžos vertę, tuo tarpu jų atsparumo vertė kinta keičiantis jų ilgiui ir skerspjūvio plotams.
Kiekviena medžiaga turi savo vertę. Įvairių tipų medžiagų bendrosios varžos vertės gali būti pateikiamos kaip: superlaidininkams atsparumas yra 0, metalams - 10-8, puslaidininkių ir elektrolitų varžos vertė yra kintama, izoliatorių varžos vertė yra nuo 1016, superizoliatorių varžos vertė yra „∞“.
20 metų0C sidabro varžos vertė yra 1,59 × 10-8, variui 1,68 × 10-8. Visas įvairių medžiagų atsparumo vertes galima rasti a stalo . Mediena laikoma aukštos izoliacijos izoliacija, tačiau ji skiriasi priklausomai nuo joje esančios drėgmės kiekio. Daugeliu atvejų medžiagos atsparumą apskaičiuoti naudojant varžos formulę sunku dėl nehomogeniškos medžiagų prigimties. Tokiais atvejais naudojama dalinė diferencialinė lygtis, kurią sudaro J tęstinumo lygtis, ir Puasono lygtis E. Ar dviejų skirtingų ilgių ir skirtingų skerspjūvių laidų vertės yra vienodos?
