Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Електричний опір характеризує властивість провідника протидіяти спрямованому руху заряджених частинок.

Вплив електричного опору на електричний струм можна так:

  • Рух вільних носіїв електричного заряду всередині провідника призводить до того, що вільні носії заряду стикаються з атомами та порушують їх потік.
  • Цей ефект називається опором, який має властивість обмежувати електричний струм в електричному ланцюзі.
  • Зіткнення носіїв електричного заряду з атомами також має тепловий ефект. Відповідний елемент електричного кола стає теплим або навіть гарячим. Якщо він перегріється, він може вийти з ладу.

Електричний опір говорить про те, яке напруга U необхідно, щоб змусити електричний струм певної сили струму I протікати через провідник. У фізиці для позначення електричного опору у формулі використовується велика літера R (від англійського слова «Resistor» або «Resistance»).

Аналогія з потоком води

Коли йдеться про електричний опір у фізиці, необхідно розрізняти два випадки:

    Електричні опори як елементи електричного кола (див. приклад на малюнку 2). Тобто, якщо ви називаєте елемент в електротехніці резистором, то маєте на увазі конкретний елемент, призначений для цілей обмеження протікання електричного струму в електричному ланцюзі.
  1. Електричний опір як фізична величина. Ви також можете запитати, наскільки сильно той чи інший елемент перешкоджає протіканню електричного струму або взагалі як можна розрахувати електричний опір. Тут ви говорите про електричний опір як про фізичну величину.

Примітка. Резистор – це прилад із постійним опором. Якщо необхідно регулювати силу струму в електричному ланцюзі, то використовують для цього реостати - прилади зі змінним опором. У складі реостата є рухомий контакт, з якого змінюється довжина ділянки, включеного в ланцюг. Реостат використовується, наприклад, у регуляторах гучності радіоприймачів.

Ви можете проілюструвати роботу резистора як елемента (тобто випадок 1) за допомогою моделі протікання води в трубі.

Якщо потік електричного струму як потік води через трубу, то резистор, що має електричний опір R, виконує функцію звуження труби.Звуження в трубі перешкоджає потоку води, подібно до того, як резистор перешкоджає потоку електричного струму. Якщо ви сильніше звузите трубу, опір потоку води збільшиться. Тим самим труба більше перешкоджатиме потоку води.

Мал. 1. Суть електричного опору з прикладу моделі протікання води у трубі

Формули для визначення електричного опору

Згідно з законом Ома для ділянки електричного ланцюга слід, що й вимірюєте напруга U на провіднику і крізь нього тече струм силою I, то провідник має електричний опір R, рівне U, поділене на I, тобто. R=U/I. Одиницею виміру електричного опору в СІ є Ом, яка названа на честь німецького фізика Георга Симона Ома. Тобто, 1 Ом - це опір провідника, в якому при напрузі 1 В протікає струм силою 1 А. Тому іноді електричний опір ще можуть називати «омічним опором».

Мал. 2. Визначення електричного опору

Для дуже малих чи дуже великих опорів використовуються такі доповнення, як мілі-, кіло- або мегаом. Застосовуються такі відносини:

  • 1 Мілліом=1 мОм=110-3 Ом;
  • 1 Кілоом=1 ком=1103 Ом;
  • 1 Мегаом=1 МОм=1106 Ом.

Цікавий факт! Електричний опір людського тіла може змінюватися від 20000 Ом до 1800 Ом.

Також ви можете розрахувати електричний опір провідників за допомогою їх геометричних характеристик. Формула при цьому наступна (див. також малюнок 3):

R=(ρl) / S, де

  • R - електричний опір провідника;
  • l - довжина провідника;
  • S - площа поперечного перерізу провідника;
  • ρ - питомий опір речовини провідника (вибирається за таблицями).
Мал. 3. Електричний опір провідника

Іншими словами, чим тонший і довший провідник, тим більший його опір електричному струму. Важливе значення має також матеріал, з якого виготовлений провідник.

Як вимірювати електричний опір?

Для вимірювання електричного опору необхідно дотримуватися наступних правил:

  • Вимір проводити потрібно паралельно елементу електричного ланцюга;
  • Елемент повинен бути знеструмлений;
  • Елемент не повинен бути підключений до електричного ланцюга;
  • Вимір має сенс тільки для звичайного резистора.

Значення омічного опору найкраще визначати за допомогою цифрового мультиметра, щоб уникнути помилок та неточностей у показаннях.

При вимірюванні за допомогою вимірювального приладу елемент, що вимірюється, не повинен бути підключений до джерела напруги під час вимірювання. Елемент, що вимірюється, повинен бути відпаяний від електричного ланцюга, принаймні, з одного боку. В іншому випадку розташовані паралельно елементи впливатимуть на результат вимірювання.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Електрик