xos elektr qarshilik

Simlarning oqim o'tkazuvchanligi tokning ushbu simlarni isitish qobiliyatiga asoslanib, ularning qarshiligini taxminiy baholashdir. yuqori harorat. Ba'zan biz simlarning qarshiligi natijasida hosil bo'lgan kuchlanish pasayishi biz uchun (isitish bilan bog'liq bo'lmagan) butunlay boshqacha muammolarni keltirib chiqaradigan holatlarga duch kelamiz. Misol uchun, bizda kuchlanish qiymati juda muhim bo'lgan va ma'lum bir qiymatdan pastga tushmasligi kerak bo'lgan sxema bo'lishi mumkin:

Ushbu sxemaning quvvat manbai kuchlanishi 230 V ni tashkil qiladi va yukni quvvatlantirish uchun kamida 220 V kerak bo'ladi.Bundan xulosa qilishimiz mumkinki, simlardagi kuchlanish yo'qolishi 10 V dan oshmasligi kerak. Bizda ikkita sim bo'lgani uchun biz 10 ni ajratamiz. volt 2 ga va har bir sim uchun 5 volt ruxsat etilgan kuchlanish yo'qotilishini oling. Ohm qonunidan (R=U/I) foydalanib, har bir simning ruxsat etilgan maksimal qarshiligini hisoblashimiz mumkin:

Biz bilamizki, simlarning har biri 70 metr uzunlikda, lekin ma'lum o'lchamdagi va uzunlikdagi o'ziga xos simlarning haqiqiy qarshiligini qanday hisoblashimiz mumkin? Bunda bizga quyidagi formula yordam beradi:

Bu formula o'tkazgichning qarshiligini uning qarshiligi (yunoncha "rho" r harfi), uzunligi (l) va maydoni bilan bog'laydi. ko'ndalang kesim(S). Ushbu formuladan ko'rinib turibdiki, simning qarshiligi uzunligi oshgani sayin ortib boradi (analogiya: suyuqlikning uzun trubadan oqib o'tishi qisqa quvurdan ko'ra qiyinroq) va xoch kattalashishi bilan kamayadi. -seksiya maydoni (analogiya: suyuqlikning yupqa quvurga qaraganda qalin trubadan oqib o'tishi osonroq). Qarshilik - bu sim ishlab chiqarilgan materialning ma'lum bir turi uchun doimiy qiymat.

Ba'zi Supero'tkazuvchilar materiallarning o'ziga xos qarshiligini quyidagi jadvalda topish mumkin. Ushbu jadvaldan ko'rinib turibdiki, mis yaxshi o'tkazgichdir, u o'tkazuvchanlik bo'yicha kumushdan keyin ikkinchi o'rinda turadi.

Bu erda qiymatlar t = 20 ° C da berilgan. Qotishmalarning qarshiligi ularning aniq tarkibiga bog'liq va farq qilishi mumkin.

Jadvalda keltirilgan o'lchov birligiga e'tibor bering. qarshilik(Ohm mm 2 / m). U bizga R \u003d rl / S formulasida uzunlikni metrda, tasavvurlar maydonini kvadrat millimetrda ishlatishimiz kerakligini aytadi.

Keling, 70 metr uzunlikdagi 0,2 ohm yoki undan kamroq qarshilikka ega bo'lgan simni oladigan misolimizga qaytaylik. Mis simdan foydalaniladi deb faraz qiling (eng keng tarqalgan turi elektr simlari), oxirgi formulani quyidagi shaklga o'zgartirishingiz mumkin:

Shunday qilib, bizning holatlarimizda bu etarli bo'ladi mis sim qism 6,125 mm 2. Bunday simning ruxsat etilgan oqim yuki 25 A sxemasida ko'rsatilganidan yuqori.

Fizika qonunlarining aksariyati tajribalarga asoslangan. Ushbu qonunlarning sarlavhalarida eksperimentatorlarning nomlari abadiylashtirilgan. Ulardan biri Georg Om edi.

Georg Omning tajribalari

U tajribalar jarayonida elektr tokining turli moddalar, shu jumladan metallar bilan o'zaro ta'sirini, zichlik, kuchlanishning asosiy munosabatlarini o'rnatdi. elektr maydoni va moddaning "o'tkazuvchanlik" deb ataladigan xossalari. "Ohm qonuni" deb nomlangan ushbu naqshga mos keladigan formula quyidagicha:

j= l E , unda

• j- zichlik elektr toki;
• λ — o'ziga xos o'tkazuvchanlik, shuningdek, "elektr o'tkazuvchanligi" deb ham ataladi;
• E- elektr maydon kuchi.

Ba'zi hollarda o'tkazuvchanlikni bildirish uchun yunon alifbosining boshqa harfi ishlatiladi - σ . Maxsus o'tkazuvchanlik moddaning ba'zi parametrlariga bog'liq. Uning qiymatiga harorat, moddalar, bosim, agar u gaz bo'lsa, va eng muhimi, bu moddaning tuzilishi ta'sir qiladi. Om qonuni faqat bir jinsli moddalar uchun kuzatiladi.

Qulayroq hisob-kitoblar uchun o'tkazuvchanlikning o'zaro nisbati qo'llaniladi. U "qarshilik" deb nomlangan, bu shuningdek, elektr toki oqadigan moddaning xususiyatlari bilan bog'liq. Yunoncha harf ρ va Ohm * m o'lchamiga ega. Lekin har xil uchun beri jismoniy hodisalar turli nazariy asoslar qo'llaniladi, qarshilik uchun muqobil formulalar qo'llanilishi mumkin. Ular klassikaning aksidir elektron nazariya metallar, shuningdek, kvant nazariyasi.

Formulalar

Bu zerikarli, oddiy o‘quvchilar uchun Boltsman doimiysi, Avogadro doimiysi va Plank doimiysi kabi omillar paydo bo‘ladi. Ushbu konstantalar o'tkazgichdagi elektronlarning erkin yo'lini, ularning tezligini hisobga oladigan hisoblar uchun ishlatiladi. termal harakat, moddaning ionlanish darajasi, konsentratsiyasi va zichligi. Bir so'z bilan aytganda, mutaxassis bo'lmagan odam uchun hamma narsa juda qiyin. Asossiz bo'lmaslik uchun siz hamma narsa haqiqatda qanday ko'rinishi bilan tanishishingiz mumkin:

Metalllarning xususiyatlari

Elektronlarning harakati moddaning bir jinsliligiga bog'liq bo'lganligi sababli, metall o'tkazgichdagi oqim uning tuzilishiga ko'ra oqadi, bu uning bir jinsliligini hisobga olgan holda o'tkazgichdagi elektronlarning taqsimlanishiga ta'sir qiladi. Bu nafaqat nopoklik qo'shimchalari mavjudligi, balki jismoniy nuqsonlar - yoriqlar, bo'shliqlar va boshqalar bilan ham aniqlanadi. Supero'tkazuvchilarning bir hil bo'lmaganligi uning qarshiligini oshiradi, bu Matthiesen qoidasi bilan belgilanadi.

Bu tushunarli qoida, aslida, oqim o'tkazuvchi o'tkazgichda bir nechta alohida qarshiliklarni ajratish mumkinligini aytadi. Va natijada olingan qiymat ularning yig'indisi bo'ladi. Shartlar qarshilik bo'ladi kristall panjara metall, aralashmalar va o'tkazgich nuqsonlari. Ushbu parametr moddaning tabiatiga bog'liq bo'lganligi sababli, uni hisoblash uchun, shu jumladan aralash moddalar uchun tegishli qonuniyatlar aniqlanadi.

Qotishmalar ham metallar bo'lishiga qaramay, ular xaotik tuzilishga ega eritmalar sifatida qaraladi va qarshilikni hisoblash uchun qotishma tarkibiga qaysi metallar kiritilganligi muhimdir. Asosan, o'tish va noyob tuproq metallariga tegishli bo'lmagan ikki komponentli qotishmalarning ko'pchiligi Nodxaym qonunining tavsifiga kiradi.

Alohida mavzu sifatida yupqa metall plyonkalarning qarshiligi ko'rib chiqiladi. Uning qiymati bir xil metalldan yasalgan quyma o'tkazgichdan kattaroq bo'lishi kerak, deb taxmin qilish juda mantiqiy. Ammo shu bilan birga, film uchun qarshilik va plyonka qalinligining o'zaro bog'liqligini tavsiflovchi maxsus Fuchs empirik formulasi kiritiladi. Ma'lum bo'lishicha, plyonkalarda metallar yarim o'tkazgichlarning xususiyatlarini namoyon qiladi.

Va zaryad o'tkazish jarayoniga plyonka qalinligi yo'nalishi bo'yicha harakatlanadigan va "uzunlamasına" zaryadlarning harakatiga xalaqit beradigan elektronlar ta'sir qiladi. Shu bilan birga, ular plyonka o'tkazgichning yuzasidan aks etadi va shu bilan bitta elektron uning ikki yuzasi o'rtasida etarlicha uzoq vaqt tebranadi. Qarshilikni oshirishning yana bir muhim omili - bu o'tkazgichning harorati. Harorat qanchalik baland bo'lsa, qarshilik shunchalik yuqori bo'ladi. Aksincha, harorat qancha past bo'lsa, qarshilik shunchalik past bo'ladi.

Metalllar "xona" deb ataladigan haroratda eng past qarshilikka ega bo'lgan moddalardir. Supero'tkazuvchilar sifatida foydalanishni oqlaydigan yagona metall bo'lmagan ugleroddir. Uning navlaridan biri bo'lgan grafit toymasin kontaktlarni yaratish uchun keng qo'llaniladi. U juda bor yaxshi kombinatsiya qarshilik va siljish ishqalanish koeffitsienti kabi xususiyatlar. Shuning uchun grafit motor cho'tkalari va boshqa toymasin kontaktlar uchun ajralmas materialdir. Sanoat maqsadlarida ishlatiladigan asosiy moddalarning qarshilik qiymatlari quyidagi jadvalda ko'rsatilgan.

Supero'tkazuvchanlik

Gazlarning suyultirilishiga to'g'ri keladigan haroratlarda, ya'ni suyuq geliyning haroratiga qadar, ya'ni - 273 daraja Selsiyda, qarshilik deyarli butunlay yo'qolguncha kamayadi. Va nafaqat yaxshilar metall o'tkazgichlar kumush, mis va alyuminiy kabi. Deyarli barcha metallar. Supero'tkazuvchanlik deb ataladigan bunday sharoitlarda metall konstruktsiya elektr maydoni ta'sirida zaryadlarning harakatiga hech qanday inhibitiv ta'sir ko'rsatmaydi. Shuning uchun simob va ko'pchilik metallar o'ta o'tkazgichga aylanadi.

Ammo, ma'lum bo'lishicha, 20-asrning 80-yillarida nisbatan yaqinda, keramikaning ba'zi navlari ham o'ta o'tkazuvchanlikka qodir. Va buning uchun suyuq geliydan foydalanish kerak emas. Bunday materiallar yuqori haroratli supero'tkazgichlar deb ataladi. Biroq, bir necha o'n yillar allaqachon o'tdi va yuqori haroratli o'tkazgichlar doirasi sezilarli darajada kengaydi. Ammo bunday yuqori haroratli supero'tkazuvchi elementlardan ommaviy foydalanish kuzatilmaydi. Ba'zi mamlakatlarda an'anaviy mis o'tkazgichlarni yuqori haroratli supero'tkazgichlar bilan almashtirish bilan bitta o'rnatish amalga oshirildi. Yuqori haroratli supero'tkazuvchanlikning normal rejimini saqlab qolish uchun suyuq azot kerak. Va bu juda qimmat texnik yechim bo'lib chiqadi.

Shuning uchun tabiat tomonidan mis va alyuminiyga berilgan qarshilikning past qiymati ularni hali ham qiladi almashtirib bo'lmaydigan materiallar elektr tokining turli o'tkazgichlarini ishlab chiqarish uchun.

Elektr toki olimlarning laboratoriyalarini tark etishi bilanoq amaliyotga keng joriy etila boshlandi Kundalik hayot, ular orqali elektr tokining oqimiga nisbatan ma'lum, ba'zan butunlay qarama-qarshi xususiyatlarga ega bo'lgan materiallarni izlash masalasi paydo bo'ldi.

Masalan, uzatishda elektr energiyasi uzoq masofada, simli material past og'irlik xususiyatlari bilan birgalikda Joule isitish tufayli yo'qotishlarni kamaytirish uchun talab qilingan. Bunga tanish misol misol bo'la oladi yuqori kuchlanish liniyalari po'lat yadroli alyuminiy simlardan yasalgan elektr uzatish liniyalari.

Yoki, aksincha, ixcham quvurli elektr isitgichlarni yaratish uchun nisbatan yuqori elektr qarshiligi va yuqori issiqlik barqarorligi bo'lgan materiallar kerak edi. Shu kabi xususiyatlarga ega bo'lgan materiallardan foydalanadigan qurilmaning eng oddiy misoli oddiy oshxona elektr pechining burneridir.

Biologiya va tibbiyotda elektrodlar, zondlar va problar sifatida ishlatiladigan o'tkazgichlardan yuqori kimyoviy qarshilik va past kontakt qarshiligi bilan birlashtirilgan biomateriallar bilan muvofiqligi talab qilinadi.

Ixtirochilarning butun galaktikasi turli mamlakatlar: Angliya, Rossiya, Germaniya, Vengriya va AQSh. Tomas Edison filamentlarning roli uchun mos bo'lgan materiallarning xususiyatlarini sinab ko'rish uchun mingdan ortiq tajribalar o'tkazib, platina spirali bilan chiroq yaratdi. Edison lampalari, ular uzoq xizmat qilish muddatiga ega bo'lsa-da, manba materialining yuqori narxi tufayli amaliy emas edi.

Nisbatan arzon o'tga chidamli volfram va molibdendan yuqori qarshilikka ega bo'lgan ip materiallari sifatida foydalanishni taklif qilgan rossiyalik ixtirochi Lodyginning keyingi ishi topildi. amaliy foydalanish. Bundan tashqari, Lodygin akkor lampalardan havo chiqarishni taklif qildi, uni inert yoki olijanob gazlar bilan almashtirdi, bu esa zamonaviy akkor lampalarni yaratishga olib keldi. kashshof ommaviy ishlab chiqarish arzon va bardoshli elektr lampalar General Electric kompaniyasiga aylandi, Lodygin o'z patentlariga bo'lgan huquqlarni berdi va keyin uzoq vaqt davomida kompaniyaning laboratoriyalarida muvaffaqiyatli ishladi.

Ushbu ro'yxatni davom ettirish mumkin, chunki insonning qiziquvchan ongi shu qadar ixtirochiki, ba'zida ma'lum bir muammoni hal qilish uchun. texnik vazifa u ilgari hech qachon ko'rilmagan xususiyatlarga ega yoki bu xususiyatlarning ajoyib kombinatsiyasiga ega materiallarga muhtoj. Tabiat endi bizning ishtahamizga mos kelmaydi va butun dunyo olimlari tabiiy o'xshashi bo'lmagan materiallarni yaratish poygasiga qo'shilishdi.

Bittasi eng muhim xususiyatlar ham tabiiy, ham sintez qilingan materiallar elektr qarshiligidir. Misol elektr asbob, bu xususiyat sof shaklda qo'llaniladigan sug'urta bizning elektr va elektron jihozlarimizni ruxsat etilgan qiymatlardan oshib ketadigan oqim ta'siridan himoya qilishi mumkin.

Shu bilan birga, shuni ta'kidlash kerakki, bu materialning qarshiligini bilmasdan tayyorlangan standart sigortalar uchun uy qurilishi o'rnini bosuvchi vositalar bo'lib, ba'zida nafaqat yonib ketishga olib keladi. turli elementlar elektr zanjirlari, balki uylarda yong'in sodir bo'lishi va avtomobillarda simlarning yonishi.

Xuddi shu narsa sigortalarni almashtirish uchun ham amal qiladi elektr tarmoqlari kichikroq nominal sug'urta o'rniga yuqori ish oqimi darajasiga ega sug'urta o'rnatilganda. Bu elektr simlarining haddan tashqari qizib ketishiga va natijada ayanchli oqibatlarga olib keladigan yong'inlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Bu, ayniqsa, ramka uylari uchun to'g'ri keladi.

Tarix ma'lumotnomasi

Elektr qarshiligi tushunchasi mashhur nemis fizigi Georg Omning ishlari tufayli paydo bo'ldi, u nazariy jihatdan asoslab berdi va ko'plab tajribalar davomida oqim kuchi, batareyaning elektromotor kuchi va batareyaning barcha qismlarining qarshiligi o'rtasidagi bog'liqlikni isbotladi. sxema, shunday qilib elementar qonunni kashf etadi elektr zanjiri, keyin uning nomi bilan atalgan. Ohm oqim oqimining kattaligining qo'llaniladigan kuchlanish kattaligiga, o'tkazgich materialining uzunligi va shakliga, shuningdek, o'tkazuvchi vosita sifatida ishlatiladigan material turiga bog'liqligini tekshirdi.

Shu bilan birga, biz o'tkazgichning elektr qarshiligining uning uzunligi va ko'ndalang kesimi maydoniga bog'liqligini birinchi bo'lib aniqlagan ingliz kimyogari, fizigi va geologi ser Xamfri Deyvining ishini hurmat qilishimiz kerak. elektr o'tkazuvchanligining haroratga bog'liqligini ham qayd etdi.

Elektr toki oqimining materiallar turiga bog'liqligini o'rganib, Ohm o'zi uchun mavjud bo'lgan har bir o'tkazuvchan material oqim oqimiga qarshilikning o'ziga xos xususiyatiga ega ekanligini aniqladi.

Shuni ta'kidlash kerakki, Ohm davrida bugungi kunda eng keng tarqalgan o'tkazgichlardan biri - alyuminiy - ayniqsa qimmatbaho metall maqomiga ega edi, shuning uchun Om o'zini mis, kumush, oltin, platina, rux, qalay, qo'rg'oshin bilan tajribalar bilan cheklab qo'ydi. va temir.

Oxir oqibat, Ohm metallardagi oqim oqimining tabiati yoki ularning qarshiligining haroratga bog'liqligi haqida mutlaqo hech narsa bilmasdan, asosiy xarakteristikasi sifatida materialning elektr qarshiligi tushunchasini kiritdi.

Maxsus elektr qarshiligi. Ta'rif

Elektr qarshiligi yoki oddiygina qarshilik asosiy hisoblanadi jismoniy xususiyat moddaning elektr tokining o'tishini oldini olish qobiliyatini tavsiflovchi o'tkazuvchan material. U yunoncha r harfi (rho talaffuzi) bilan belgilanadi va Georg Ohm tomonidan olingan qarshilikni hisoblash uchun empirik formuladan hisoblanadi.

yoki bu yerdan

Bu erda R - ohmdagi qarshilik, S - m²/dagi maydon, L - m da uzunlik

SI xalqaro birliklar tizimidagi elektr qarshiligining birligi Ohm m da ifodalangan.

Bu uzunligi 1 m va tasavvurlar maydoni 1 m² / qiymati 1 ohm bo'lgan o'tkazgichning qarshiligi.

Elektrotexnikada hisob-kitoblarning qulayligi uchun Ohm mm² / m da ifodalangan elektr qarshiligining hosilasidan foydalanish odatiy holdir. Eng keng tarqalgan metallar va ularning qotishmalari uchun qarshilik qiymatlarini tegishli ma'lumotnomalarda topish mumkin.

1 va 2-jadvallarda eng keng tarqalgan turli xil materiallarning qarshilik qiymatlari ko'rsatilgan.

Jadval 1. Ayrim metallarning qarshiligi

Jadval 2. Umumiy qotishmalarning qarshiligi

Turli ommaviy axborot vositalarining o'ziga xos elektr qarshiligi. Hodisalar fizikasi

Metallar va ularning qotishmalari, yarim o'tkazgichlar va dielektriklarning o'ziga xos elektr qarshiliklari

Bugungi kunda bilim bilan qurollangan holda, biz har qanday tabiiy va sintez qilingan materialning elektr qarshiligini oldindan hisoblashimiz mumkin. kimyoviy tarkibi va kutilayotgan jismoniy holat.

Bu bilim bizga yordam beradi eng yaxshi tarzda materiallarning imkoniyatlaridan foydalaning, ba'zan juda ekzotik va noyob.

Ustun bo`lgan g`oyalarga ko`ra, fizika nuqtai nazaridan qattiq jismlar kristall, polikristal va amorf moddalarga bo`linadi.

Qarshilikni texnik hisoblash yoki uni o'lchash nuqtai nazaridan eng oson yo'li amorf moddalar bilan bog'liq. Ular aniq kristalli tuzilishga ega emas (garchi ularda bunday moddalarning mikroskopik qo'shimchalari bo'lishi mumkin bo'lsa-da), kimyoviy tarkibida nisbatan bir hil va xarakterli xususiyatga ega. bu material xususiyatlari.

Bir xil kimyoviy tarkibga ega bo'lgan nisbatan kichik kristallar to'plamidan hosil bo'lgan polikristalli moddalarda xossalarning harakati xatti-harakatlardan unchalik farq qilmaydi. amorf moddalar, chunki elektr qarshiligi odatda integral agregat xususiyat sifatida aniqlanadi bu namuna material.

Vaziyat kristalli moddalar bilan, ayniqsa, kristallarining simmetriya o'qlariga nisbatan turli xil elektr qarshiligi va boshqa elektr xususiyatlariga ega bo'lgan monokristallar bilan yanada murakkabroq. Bu xususiyat kristall anizotropiya deb ataladi va texnologiyada, xususan, kvarts osilatorlarining radiotexnika sxemalarida keng qo'llaniladi, bu erda chastota barqarorligi ma'lum bir kvarts kristaliga xos bo'lgan chastotalar hosil bo'lishi bilan aniq belgilanadi.

Har birimiz kompyuter, planshet egasi bo'lib, Uyali telefon yoki smartfon, shu jumladan iWatchgacha bo'lgan elektron qo'l soatlari egalari, ayni paytda kvarts kristalining egasidir. Shunga asoslanib, o'nlab milliardlab baholangan elektronikada kvarts rezonatorlaridan foydalanish ko'lamini baholash mumkin.

Boshqa narsalar bilan bir qatorda, ko'plab materiallarning, ayniqsa yarimo'tkazgichlarning qarshiligi haroratga bog'liq, shuning uchun mos yozuvlar ma'lumotlari odatda o'lchov harorati, odatda 20 ° C bilan beriladi.

Elektr qarshiligining haroratga doimiy va yaxshi o'rganilgan bog'liqligiga ega bo'lgan platinaning o'ziga xos xususiyatlari, shuningdek, yuqori toza metallni olish imkoniyati uning asosida keng harorat oralig'ida sensorlar yaratish uchun zarur shart bo'lib xizmat qildi. .

Metalllar uchun qarshilikning mos yozuvlar qiymatlarining tarqalishi namunalarni ishlab chiqarish usullari va ushbu namunadagi metallning kimyoviy tozaligi bilan bog'liq.

Qotishmalar uchun qarshilikning mos yozuvlar qiymatlarining kengroq diapazoni namunani tayyorlash usullari va qotishma tarkibining o'zgaruvchanligi bilan bog'liq.

Suyuqliklarning elektr qarshiligi (elektrolitlar)

Suyuqliklarning qarshiligini tushunish kationlar va anionlarning termal dissotsiatsiyasi va harakatchanligi nazariyasiga asoslanadi. Masalan, Yerdagi eng keng tarqalgan suyuqlik oddiy suvda uning ba'zi molekulalari harorat ta'sirida ionlarga parchalanadi: H+ kationlari va OH- anionlari. At suvga botirilgan elektrodlarga tashqi kuchlanish qo'llanilganda normal sharoitlar, yuqorida aytib o'tilgan ionlarning harakati tufayli oqim paydo bo'ladi. Ma'lum bo'lishicha, molekulalarning butun assotsiatsiyasi suvda - klasterlarda hosil bo'ladi, ba'zan H+ kationlari yoki OH-anionlari bilan birlashadi. Shuning uchun elektr kuchlanish ta'sirida klasterlar tomonidan ionlarning uzatilishi quyidagicha sodir bo'ladi: bir tomondan qo'llaniladigan elektr maydoni yo'nalishi bo'yicha ionni qabul qilib, klaster boshqa tomondan xuddi shunday ionni "tushiradi". Suvda klasterlarning mavjudligi buni juda yaxshi tushuntiradi ilmiy fakt taxminan 4 ° C haroratda suv eng yuqori zichlikka ega. Bu holda suv molekulalarining ko'pchiligi vodorod va ta'siri tufayli klasterlarda bo'ladi kovalent aloqalar, amalda kvazi-kristall holatda; bu holda termal dissotsiatsiya minimal bo'ladi va pastroq zichlikka ega bo'lgan muz kristallarining shakllanishi (muz suvda suzadi) hali boshlanmagan.

Umuman olganda, ko'proq narsa bor kuchli giyohvandlik suyuqliklarning haroratga nisbatan qarshiligi, shuning uchun bu xususiyat har doim 293 K haroratda o'lchanadi, bu 20 ° C haroratga to'g'ri keladi.

Suvdan tashqari, mavjud katta raqam erigan moddalarning kationlari va anionlarini yaratishga qodir bo'lgan boshqa erituvchilar. Bunday eritmalarning qarshiligini bilish va o'lchash ham katta amaliy ahamiyatga ega.

Uchun suvli eritmalar tuzlar, kislotalar va ishqorlar, erigan moddaning konsentratsiyasi eritmaning qarshiligini aniqlashda muhim rol o'ynaydi. Masalan, 18 ° C haroratda suvda erigan turli moddalarning qarshilik qiymatlari ko'rsatilgan quyidagi jadval:

3-jadval. 18 °C haroratda suvda erigan turli moddalarning qarshilik qiymatlari

Jadvallar ma'lumotlari qisqacha jismoniy va texnik ma'lumotnomadan olingan, 1-jild, - M .: 1960

Izolyatorlarning qarshiligi

Elektrotexnika, elektronika, radiotexnika va robototexnika sohalarida katta ahamiyatga ega butun sinf turli moddalar nisbatan yuqori qarshilikka ega. Agregat holatidan qat'iy nazar, u qattiq, suyuq yoki gazsimon bo'lsin, bunday moddalar izolyatorlar deb ataladi. Ushbu materiallar izolyatsiyalash uchun ishlatiladi alohida qismlar bir-biridan elektr zanjirlari.

Qattiq izolyatorlarning namunasi - tanish moslashuvchan elektr lenta, buning yordamida biz ulashda izolyatsiyani tiklaymiz. turli simlar. Ko'pchilik chinni suspenziya izolyatorlari bilan tanish. havo liniyalari elektr uzatish liniyalari, ko'pgina elektron mahsulotlar, keramika, shisha va boshqa ko'plab materiallarning bir qismi bo'lgan elektron komponentlarga ega tekstolit plitalari. Zamonaviy qiyin izolyatsion materiallar plastmassa va elastomerlarga asoslangan xavfsiz foydalanish turli xil qurilmalar va qurilmalarda turli xil kuchlanishdagi elektr toki.

Qattiq izolyatorlardan tashqari elektrotexnikada yuqori qarshilikka ega suyuqlik izolyatorlari keng qo'llaniladi. Elektr tarmoqlarining quvvat transformatorlarida suyuq transformator moyi o'rashlarning burilishlarini ishonchli tarzda izolyatsiya qilib, o'z-o'zidan indüksiyon EMF tufayli aylanishlararo buzilishlarni oldini oladi. Yog 'o'chirgichlarida moy o'chirish uchun ishlatiladi elektr yoyi, bu oqim manbalarini almashtirishda yuzaga keladi. Kondensator moyi yuqori bo'lgan ixcham kondansatörlarni yaratish uchun ishlatiladi elektr xususiyatlari; bu yog'larga qo'shimcha ravishda, tabiiy kastor yog'i va sintetik yog'lar suyuq izolyator sifatida ishlatiladi.

Oddiy ostida atmosfera bosimi barcha gazlar va ularning aralashmalari elektrotexnika nuqtai nazaridan ajoyib izolyatorlardir, lekin nobel gazlar (ksenon, argon, neon, kripton) o'zlarining inertligi tufayli yuqori qarshilikka ega bo'lib, texnologiyaning ayrim sohalarida keng qo'llaniladi.

Ammo eng keng tarqalgan izolyator havo bo'lib, asosan molekulyar azot (massa bo'yicha 75%), molekulyar kislorod (massa bo'yicha 23,15%), argon (massa bo'yicha 1,3%), karbonat angidrid, vodorod, suv va turli xil asil gazlarning ba'zi aralashmalari. U an'anaviy maishiy yorug'lik kalitlari, o'rni asosidagi oqim kalitlari, magnit startlar va mexanik o'chirgichlarda oqim oqimini izolyatsiya qiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, gazlar yoki ularning aralashmalari bosimining atmosfera bosimidan past bo'lishi ularning elektr qarshiligining oshishiga olib keladi. Bu ma'noda ideal izolyator vakuumdir.

Turli tuproqlarning o'ziga xos elektr qarshiligi

Elektr inshootlarida baxtsiz hodisalar yuz berganda odamni elektr tokining zararli ta'siridan himoya qilishning eng muhim usullaridan biri bu qurilma himoya tuproq.

Bu elektr muhofazasi yoki korpusining himoya topraklama qurilmasiga ataylab ulanishi. Odatda, topraklama po'lat yoki shaklida amalga oshiriladi mis chiziqlar, quvurlar, novdalar yoki burchaklar, ular voqea sodir bo'lgan taqdirda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qurilma - korpus yoki korpus - tuproq - manba neytral simi bo'ylab oqim oqimini ta'minlaydi. o'zgaruvchan tok. Ushbu sxemaning qarshiligi 4 ohmdan oshmasligi kerak. Bunday holda, favqulodda vaziyat moslamasining tanasidagi kuchlanish odamlar uchun xavfsiz bo'lgan qiymatlarga kamayadi va avtomatik qurilmalar elektr pallasini u yoki bu tarzda himoya qilish, favqulodda vaziyat moslamasi o'chiriladi.

Himoya topraklama elementlarini hisoblashda tuproqlarning qarshiligi haqidagi bilimlar muhim rol o'ynaydi, bu keng doirada o'zgarishi mumkin.

Malumot jadvallari ma'lumotlariga muvofiq, topraklama moslamasining maydoni tanlanadi, topraklama elementlarining soni va butun qurilmaning haqiqiy dizayni undan hisoblanadi. Himoya topraklama qurilmasining strukturaviy elementlarini ulash payvandlash orqali amalga oshiriladi.

Elektrotomografiya

Elektr qidiruvi yerga yaqin geologik muhitni o'rganadi, turli xil sun'iy elektr va elektromagnit maydonlarni o'rganish asosida ruda va metall bo'lmagan foydali qazilmalar va boshqa ob'ektlarni qidirish uchun ishlatiladi. Elektr qidiruvining alohida holati - bu elektr qarshilik tomografiyasi - xususiyatlarni aniqlash usuli qoyalar ularning qarshiligiga ko'ra.

Usulning mohiyati shundaki, elektr maydon manbaining ma'lum bir pozitsiyasida turli zondlarda kuchlanish o'lchovlari olinadi, so'ngra maydon manbai boshqa joyga ko'chiriladi yoki boshqa manbaga o'tkaziladi va o'lchovlar takrorlanadi. Dala manbalari va dala qabul qiluvchi zondlar sirt va quduqlarga joylashtiriladi.

Keyin olingan ma'lumotlar ikki o'lchovli va uch o'lchovli tasvirlar ko'rinishida ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish imkonini beruvchi zamonaviy kompyuter ishlov berish usullari yordamida qayta ishlanadi va sharhlanadi.

Juda bo'lish aniq usul qidiruv, elektrotomografiya geologlar, arxeologlar va paleozoologlarga bebaho yordam beradi.

Foydali qazilma konlarining paydo bo'lish shaklini va ularning tarqalish chegaralarini aniqlash (belgilash) foydali qazilmalarning tomir konlarining paydo bo'lishini aniqlash imkonini beradi, bu ularni keyingi o'zlashtirish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytiradi.

Arxeologlar uchun bu qidiruv usuli qadimiy dafnlarning joylashuvi va ulardagi artefaktlarning mavjudligi haqida qimmatli ma'lumotlarni beradi va shu bilan qazish ishlariga sarflanadigan xarajatlarni kamaytiradi.

Paleozoologlar qadimgi hayvonlarning toshga aylangan qoldiqlarini izlash uchun elektrotomografiyadan foydalanadilar; ularning ishlarining natijalarini tabiatshunoslik muzeylarida tarixdan oldingi megafauna skeletlarining ajoyib rekonstruksiyalari shaklida ko'rish mumkin.

Bundan tashqari, muhandislik inshootlarini qurish va undan keyingi foydalanish jarayonida elektr tomografiya qo'llaniladi: ko'p qavatli binolar, to'g'onlar, dambalar, qirg'oqlar va boshqalar.

Amaliyotda qarshilikning ta'riflari

Ba'zan amaliy muammolarni hal qilish uchun biz moddaning tarkibini aniqlash vazifasiga duch kelishimiz mumkin, masalan, polistirol ko'pikli to'sar uchun sim. Bizda bizga noma'lum bo'lgan turli xil materiallardan mos diametrli ikkita sim bor. Muammoni hal qilish uchun ularning elektr qarshiligini topish va keyin topilgan qiymatlar orasidagi farq yoki mos yozuvlar jadvali yordamida simning materialini aniqlash kerak.

Biz lenta o'lchovi bilan o'lchaymiz va har bir namunadan 2 metr simni kesib tashlaymiz. Mikrometr bilan d₁ va d₂ sim diametrlarini aniqlaymiz. Multimetrni yoqish pastki chegara qarshilik o'lchovlari, biz R₁ namunasining qarshiligini o'lchaymiz. Biz boshqa namuna uchun protsedurani takrorlaymiz va uning qarshiligini o'lchaymiz R₂.

Biz simlarning tasavvurlar maydoni formula bo'yicha hisoblanganligini hisobga olamiz

S \u003d p ∙ d 2/4

Endi elektr qarshiligini hisoblash formulasi quyidagicha ko'rinadi:

r = R ∙ p ∙ d 2 /4 ∙ L

Olingan L, d₁ va R₁ qiymatlarini yuqoridagi maqolada keltirilgan qarshilikni hisoblash formulasiga almashtirib, biz birinchi namuna uchun r₁ qiymatini hisoblaymiz.

r 1 \u003d 0,12 ohm mm 2 / m

Olingan L, d₂ va R₂ qiymatlarini formulaga almashtirib, biz ikkinchi namuna uchun r₂ qiymatini hisoblaymiz.

r 2 \u003d 1,2 ohm mm 2 / m

r₁ va r₂ qiymatlarini yuqoridagi 2-jadvalning mos yozuvlar ma'lumotlari bilan taqqoslab, biz birinchi namunaning materiali po'latdir, ikkinchi namuna esa nikrom bo'lib, undan to'sar ipini qilamiz.