Электрическое сопротивление и проводимость — Electrical resistance and conductance — Wikipedia

Содержание

• 1 Вступление
• 2 Проводники и резисторы
• 3 Закон Ома
• 4 Связь с удельным сопротивлением и проводимостью
• 5 Измерение сопротивления
• 6 Типичные сопротивления
• 7 Статическое и дифференциальное сопротивление
• 8 Цепи переменного тока 8.1 Импеданс и допуск
• 8.2 Частотная зависимость сопротивления

Удельное сопротивление различных материалов

Говорить об удельном сопротивлении можно только при наличии элементов, проводящих ток, так как диэлектрики обладают бесконечным или близким к нему электросопротивлением. В отличие от них, металлы — очень хорошие проводники тока. Измерить электросопротивление металлического проводника можно с помощью прибора миллиомметра, или еще более точного — микроомметра. Значение измеряется между их щупами, приложенными к участку проводника. Они позволяют проверить цепи, проводку, обмотки двигателей и генераторов.

Проводники и резисторы

75 Ом резистор, как это определено электронный цветовой код (фиолетовый – зеленый – черный – золотой – красный). An омметр можно использовать для проверки этого значения.
Вещества, в которых может течь электричество, называются проводники. Кусок проводящего материала с определенным сопротивлением, предназначенный для использования в цепи, называется резистор. Проводники изготавливаются из высоко-проводимость материалы, такие как металлы, в частности медь и алюминий. С другой стороны, резисторы изготавливаются из самых разных материалов в зависимости от таких факторов, как желаемое сопротивление, количество энергии, которое необходимо рассеять, точность и стоимость.

Электрический ток

Электрический ток – это физический процесс направленного движения заряженных частиц под действием электромагнитного поля от одного полюса замкнутой электрической цепи к другому. В качестве частиц, переносящих заряд, могут выступать электроны, протоны, ионы и дырки. При отсутствии замкнутой цепи ток невозможен. Частицы способные переносить электрические заряды существуют не во всех веществах, те в которых они есть, называются проводниками и полупроводниками. А вещества, в которых таких частиц нет – диэлектриками.

Принято считать направление тока от плюса к минусу, при этом электроны движутся от минуса к плюсу!

Единица измерения силы тока – Ампер (А

). В формулах и расчетах сила тока обозначается буквой
I
. Ток в 1 Ампер образуется при прохождении через точку электрической цепи заряда в 1 Кулон (6,241·1018 электронов) за 1 секунду.

Вновь обратимся к нашей аналогии вода – электричество. Только теперь возьмем два резервуара и наполним их равным количеством воды. Отличие между баками в диаметре выходной трубы.

Откроем краны и убедимся, что поток воды из левого бака больше (диаметр трубы больше), чем из правого. Такой опыт – явное доказательство зависимости скорости потока от диаметра трубы. Теперь попробуем уравнять два потока. Для этого добавим в правый бак воды (заряд). Это даст большее давление (напряжение) и увеличит скорость потока (ток). В электрической цепи в роли диаметра трубы выступает сопротивление.

Проведенные эксперименты наглядно демонстрируют взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением. Подробнее о сопротивлении поговорим чуть позже, а сейчас еще несколько слов о свойствах электрического тока.

Если напряжение не меняет свою полярность, плюс на минус, и ток течет в одном направлении, то – это постоянный ток и соответственно постоянное напряжение. Если источник напряжения меняет свою полярность и ток течет то в одном направлении, то в другом – это уже переменный ток и переменное напряжение. Максимальные и минимальные значения (на графике обозначены как Io

) – это
амплитудные или пиковые значения силы тока. В домашних розетках напряжение меняет свою полярность 50 раз в секунду, т.е. ток колеблется то туда, то сюда, получается, что частота этих колебаний составляет 50 Герц или сокращенно 50 Гц. В некоторых странах, например в США принята частота 60 Гц.

Закон Ома

Основная статья: Закон Ома

В вольт-амперные характеристики из четырех устройств: два резисторы, а диод, а аккумулятор. Горизонтальная ось — падение напряжения, вертикальная ось — Текущий. Закон Ома выполняется, когда график представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат. Следовательно, два резистора
омический
, а вот диода и батареи нет.

Для многих материалов текущий я

через материал пропорционально напряжению
V
применяется по нему:
я ∝ V { Displaystyle I propto V}
в широком диапазоне напряжений и токов. Следовательно, сопротивление и проводимость объектов или электронных компонентов, изготовленных из этих материалов, постоянны. Это отношение называется Закон Ома, а материалы, которые ему подчиняются, называются омический

материалы. Примерами омических компонентов являются провода и резисторы. В график ток – напряжение омического устройства состоит из прямой линии через начало координат с положительным склон.

Другие компоненты и материалы, используемые в электронике, не подчиняются закону Ома; ток не пропорционален напряжению, поэтому сопротивление зависит от напряжения и тока через них. Они называются нелинейный

или же
неомический
. Примеры включают диоды и флюоресцентные лампы. Вольт-амперная кривая безомного устройства представляет собой изогнутую линию.

Основные законы токопрохождения в линейных электрических цепях

Закон Ома: Определяет связь между током, напряжением и сопротивлением пассивного элемента (ветви, участка цепи, цепи). Вещественная форма закона применима только для сопротивления:

Закон Ома в комплексной форме справедлив для любого пассивного элемента:

Первый закон Кирхгофа: Определяет баланс токов в любом узле электрической цепи. Его можно представить о вещественной

или в комплексной форме

где — число ветвей, соединенных в данном узле.

Второй закон Кирхгофа. Определяет баланс напряжений в любом замкнутом контуре цепи:

где — число пассивных элементов в замкнутом контуре: —число источников, включенных в данный контур.

Связь между синусоидальными током и напряжением в пассивных элементах

В сопротивлении вещественная форма записи связи между током и напряжением определяется по закону Ома:

В комплексной форме (изображения) определяются выражениями:

В сопротивлении ток и напряжение всегда синфазны, т. е.

В индуктивности напряжение и ток связаны соотношениями:

Запишем эти выражения в комплексной форме:

где — комплексное сопротивление индуктивности; — индуктивное сопротивление;

— комплексная проводимость индуктивности;— индуктивная проводимость.

Из формул (1.20) и (1.21) видно, что ток в индуктивности отстает по фазе от приложенного напряжения на угол .

В емкости напряжение и ток связаны соотношениями:

В комплексной форме выражения (1.22) принимают вид:

где — комплексное сопротивление емкости; — емкостное сопротивление; — комплексная проводимость емкости; — емкостная проводимость.

Из формул (1.22) и (1.23) видно, что ток в емкости опережает по фазе приложенное напряжение на угол .

Диаграммы токов и напряжений

Для большей наглядности при анализе процессов и расчете пеней используют временные и векторные диаграммы.

Временной диаграммой называют графики мгновенных значений токов и напряжений на координатной плоскости вдоль вещественной оси времени (рис. 1.4). Начальная фаза отчитывается ох нуля синусоиды (или от максимума косинусоиды) к началу координат. Начальная фаза положительная, если направление отсчета совпадает с направлением оси времени.

Фазовый сдвиг напряжения и тока отсчитывается по направлению от нуля напряжения к нулю тока. Если это направление совпадает с направлением оси времени, то фазовый сдвиг положительный.

Векторной диаграммой называют совокупность векторов, построенных на комплексной плоскости с соблюдением взаимной ориентации по фазе. Длина вектора пропорциональна aмплетуде колебания.

Все векторы во времени вращаются против часовой стрелки со скоростью . На рис.1.5 показана векторная диаграмма, соответствующая временной диаграмме, приведенной на рис. 1.4.

Начальная фаза отсчитывается от вещественной оси к вектору. Фазовый сдвиг отсчитывается от вектора тока к вектору напряжения. Начальная фаза и фазовый сдвиг положительны, если направление их отсчета совпадает с направлением вращения вектора (против часовой стрелки).

Связь с удельным сопротивлением и проводимостью

Основная статья: Удельное электрическое сопротивление и проводимость

Кусок резистивного материала с электрическими контактами на обоих концах.

Сопротивление данного объекта зависит в первую очередь от двух факторов: из какого материала он сделан и его формы. Для данного материала сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения; например, толстый медный провод имеет меньшее сопротивление, чем идентичный во всем остальном тонкий медный провод. Кроме того, для данного материала сопротивление пропорционально длине; например, длинный медный провод имеет более высокое сопротивление, чем идентичный во всем остальном короткий медный провод. Сопротивление р и проводимость грамм проводника с однородным поперечным сечением, следовательно, можно рассчитать как

р = ρ ℓ А , грамм = σ А ℓ . { displaystyle { begin {align} R & = rho { frac { ell} {A}}, [5pt] G & = sigma { frac {A} { ell}}. end {выровнено }}}

куда ℓ { displaystyle ell} длина проводника, измеренная в метры (м), А

это площадь поперечного сечения проводника, измеренная в квадратные метры (м2), σ (сигма) это электрическая проводимость измеряется в Сименс на метр (См · м−1) и ρ () это удельное электрическое сопротивление (также называемый
удельное электрическое сопротивление
) материала, измеряемого в ом-метрах (Ом · м). Удельное сопротивление и проводимость являются константами пропорциональности и поэтому зависят только от материала, из которого сделан провод, а не от его геометрии. Удельное сопротивление и проводимость взаимные: ρ = 1 / σ { Displaystyle rho = 1 / sigma} . Удельное сопротивление — это мера способности материала противостоять электрическому току.

Эта формула не точна, так как предполагает плотность тока полностью однороден в проводнике, что не всегда верно в практических ситуациях. Однако эта формула по-прежнему дает хорошее приближение для длинных тонких проводников, таких как провода.

Другая ситуация, для которой эта формула не точна, связана с переменный ток (AC), потому что скин эффект препятствует протеканию тока вблизи центра проводника. По этой причине геометрический

поперечное сечение отличается от
эффективный
поперечное сечение, в котором фактически течет ток, поэтому сопротивление выше ожидаемого. Точно так же, если два проводника рядом друг с другом пропускают переменный ток, их сопротивление увеличивается из-за эффект близости. В промышленная частота сети, эти эффекты значительны для больших проводников, по которым проходят большие токи, такие как шины в электрическая подстанция,[3] или большие силовые кабели, выдерживающие более нескольких сотен ампер.

Удельное сопротивление разных материалов сильно различается: например, проводимость тефлон около 1030 в разы ниже, чем проводимость меди. Грубо говоря, это связано с тем, что металлы имеют большое количество «делокализованных» электронов, которые не застревают ни в одном месте, поэтому они могут свободно перемещаться на большие расстояния. В изоляторе, таком как тефлон, каждый электрон прочно связан с одной молекулой, поэтому требуется большая сила, чтобы отвести его. Полупроводники лежат между этими двумя крайностями. Подробнее читайте в статье: Удельное электрическое сопротивление и проводимость. В случае электролит решения см. в статье: Электропроводность (электролитическая).

Удельное сопротивление зависит от температуры. В полупроводниках удельное сопротивление также изменяется под воздействием света. Видеть ниже.

Сопротивление и проводимость

Стр 1 из 12Следующая ⇒

Направленному движению электрических зарядов в любом проводнике препятствуют его молекулы и атомы. Величина, характеризующая противодействие электрической цепи прохождению электрического тока, называется электрическим сопротивлением (сопротивлением).

Сопротивление обозначается буквой R, единица измерения 1 Ом.

Для оценки электрических свойств материала проводника служит удельное сопротивление ρ – это сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2.

Сопротивление проводника зависит от материала (удельного сопротивления), длины Lи поперечного сечения S, а также температуры. В металлических проводниках с ростом температуры сопротивление увеличивается.

Электропроводность вещества (проводимость) – это свойство вещества проводить электрический ток. Это величина обратная сопротивлению, обозначается g, измеряется в сименсах, См.

В зависимости от электропроводности все вещества делятся на:

— проводники (хорошо проводят электрический ток) – металлы, растворы солей, кислот, щелочей, уголь, графит. В электротехнике для изготовления проводов используют алюминий и медь;

— диэлектрики (изоляторы) – практически не проводят электрический ток. к ним относятся: воздух, газы, слюда, пластмассы, фарфор, лаки, эмали, каучук и т.д.

— полупроводники – по проводимости занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками (кремний, германий)

Закон Ома

Закон Ома выражает соотношение между ЭДС (напряжением), сопротивлением и силой тока.

Закон Ома для участка цепи

Сила тока на участке электрической цепи равна напряжению на зажимах этого участка, деленному на его сопротивление.

Закон Ома для электрической цепи (замкнутой)

Сила тока в замкнутой цепи прямо пропорциональна ЭДС и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи.

Полное сопротивление равно сумме внешнего R и внутреннего r сопротивлений. Внутреннее сопротивление – это сопротивление источника электрического тока.

Для измерения силы тока в цепи используется амперметр, он включается в цепь последовательно (цепь тока разрывается и в месте разрыва концы проводов присоединяются к зажимам амперметра).

Для измерения напряжения применяют вольтметр, он включается параллельно.

Схема включения амперметра и вольтметра

Работа и мощность электрического тока

Проходя по проводнику, электрический ток совершает работу, которую обычно называют электрической энергией.

Электрическая энергия (W) или работа (A), совершаемая электрическим током, равна произведению напряжения, силы тока в цепи и времени его прохождения.

Работа измеряется в джоулях, Дж, электрическую энергию обычно измеряют в киловатт-часах, кВт*ч, т.к. джоуль очень маленькая единица измерения.

1 кВт*ч=3600000 Дж

Мощностью называется работа, производимая (или потребляемая) в одну секунду.

Мощность обозначается буквой Р и измеряется в ваттах, Вт.

Для измерения мощности применяются ваттметры, а для измерения электрической энергии – электрические счетчики.

Тепловое действие тока. Закон Джоуля — Ленца.

При прохождении электрического тока по проводнику в результате столкновения с атомами проводник нагревается. Количество тепла, выделяемого в проводнике при прохождении электрического тока, определяется законом Джоуля – Ленца.

Количество выделенного тепла Q, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока через проводник.

Количество тепла измеряется в джоулях, Дж.

Закон Кирхгофа

Сумма токов, входящих в узел равна сумме токов, выходящих из узла.

Узел – это точка. в которой соединяются три и более проводов.

Термины применяемые в электроэнергетике

1Следующая ⇒

Рекомендуемые страницы:

Типичные сопротивления

Смотрите также: Удельное электрическое сопротивление элементов (страница данных) и Удельное электрическое сопротивление и проводимость

Цепи переменного тока

Импеданс и допуск

Основные статьи: Электрический импеданс и Прием

Когда через цепь протекает переменный ток, соотношение между током и напряжением на элементе схемы характеризуется не только соотношением их величин, но и разницей в их величинах. фазы. Например, в идеальном резисторе в момент, когда напряжение достигает своего максимума, ток также достигает своего максимума (ток и напряжение колеблются синфазно). Но для конденсатор или же индуктор, максимальный ток возникает, когда напряжение проходит через ноль и наоборот (ток и напряжение колеблются на 90 ° не в фазе, см. изображение ниже). Сложные числа используются для отслеживания фазы и величины тока и напряжения:

ты ( т ) = р е ( U 0 ⋅ е j ω т ) , я ( т ) = р е ( я 0 ⋅ е j ( ω т + φ ) ) , Z _ = U _ я _ , Y _ = я _ U _ { Displaystyle и (т) = { mathfrak {Re}} left (U_ {0} cdot e ^ {j omega t} right), quad i (t) = { mathfrak {Re}} left (I_ {0} cdot e ^ {j ( omega t + varphi)} right), quad { underline {Z}} = { frac { underline {U}} { underline {I }}}, quad { underline {Y}} = { frac { underline {I}} { underline {U}}}} Напряжение (красный) и ток (синий) в зависимости от времени (горизонтальная ось) для конденсатор (вверху) и индуктор (Нижний). Поскольку амплитуда тока и напряжения синусоиды такие же, абсолютная величина из сопротивление равно 1 как для конденсатора, так и для катушки индуктивности (в любых единицах измерения на графике). С другой стороны, разность фаз между током и напряжением -90 ° для конденсатора; Следовательно сложная фаза из сопротивление конденсатора составляет -90 °. Точно так же разность фаз между током и напряжением + 90 ° для индуктора; следовательно, комплексная фаза полного сопротивления катушки индуктивности составляет + 90 °.

куда:

• т
  время,
• u (t)
  и
  Это)
  — соответственно напряжение и ток как функция времени,
• U0
  и
  я0
  указать амплитуду напряжения соответствующего тока,
• ω { displaystyle omega} это угловая частота переменного тока,
• φ { displaystyle varphi} угол смещения,
• U
  ,
  я
  ,
  Z
  , и
  Y
  комплексные числа,
• Z
  называется сопротивление,
• Y
  называется допуск,
• Re указывает реальная часть,
• j = − 1 { displaystyle j = { sqrt {-1}}} это мнимая единица.

Импеданс и проводимость могут быть выражены как комплексные числа, которые можно разбить на действительную и мнимую части:

Z _ = р + j Икс , Y _ = грамм + j B { displaystyle { underline {Z}} = R + jX, quad { underline {Y}} = G + jB}

куда р

и
грамм
сопротивление и проводимость соответственно,
Икс
является реактивное сопротивление, и
B
является восприимчивость. Для идеальных резисторов
Z
и
Y
сократить до
р
и
грамм
соответственно, но для сетей переменного тока, содержащих конденсаторы и индукторы,
Икс
и
B
ненулевые.

Z _ = 1 / Y _ { displaystyle { underline {Z}} = 1 / { underline {Y}}} для цепей переменного тока, как и р = 1 / грамм { Displaystyle R = 1 / G} для цепей постоянного тока.

Частотная зависимость сопротивления

Ключевой особенностью цепей переменного тока является то, что сопротивление и проводимость могут зависеть от частоты, это явление известно как универсальный диэлектрический отклик.[8] Одна из причин, упомянутых выше, — это скин эффект (и связанные эффект близости). Другая причина заключается в том, что само сопротивление может зависеть от частоты (см. Модель Друде, ловушки глубокого уровня, резонансная частота, Отношения Крамерса – Кронига, так далее.)

Физический смысл реактивного сопротивления

В катушках и конденсаторах при подаче напряжения происходит накопление энергии в виде магнитных и электрических полей, что требует некоторого времени.

Магнитные поля в сетях переменного тока изменяются вслед за меняющимся направлением движения зарядов, при этом оказывая дополнительное сопротивление.

Кроме того, возникает устойчивый сдвиг фаз напряжения и силы тока, а это приводит к дополнительным потерям электроэнергии.

Рассеяние энергии и джоулев нагрев

Основная статья: Джоулевое нагревание

Пропускание тока через материал с сопротивлением вызывает нагревание в явлении, называемом Джоулевое нагревание. На этой картинке патронный нагреватель, нагретая джоулевым нагревом, пылающий докрасна.

Резисторы (и другие элементы с сопротивлением) препятствуют прохождению электрического тока; следовательно, для проталкивания тока через сопротивление требуется электрическая энергия. Эта электрическая энергия рассеивается, нагревая при этом резистор. Это называется Джоулевое нагревание

(после Джеймс Прескотт Джоуль), также называемый
омический нагрев
или же
резистивный нагрев
.

Рассеивание электрической энергии часто нежелательно, особенно в случае потери при передаче в линии электропередач. Передача высокого напряжения помогает снизить потери за счет уменьшения тока для заданной мощности.

С другой стороны, джоулева нагревание иногда полезно, например, в электрические плиты и другие электрические обогреватели (также называемый резистивные нагреватели

). Другой пример: лампы накаливания полагаются на джоулев нагрев: нить накаливания нагревается до такой высокой температуры, что она светится добела тепловое излучение (также называемый накал).

Формула для джоулева нагрева:

п = я 2 р { displaystyle P = I ^ {2} R}

куда п

это мощность (энергия в единицу времени) преобразованная из электрической энергии в тепловую,
р
сопротивление, а
я
ток через резистор.

Зависимость сопротивления от других условий

Температурная зависимость

Основная статья: Удельное электрическое сопротивление и проводимость § Температурная зависимость

Вблизи комнатной температуры удельное сопротивление металлов обычно увеличивается с повышением температуры, тогда как удельное сопротивление полупроводников обычно уменьшается с повышением температуры. Удельное сопротивление изоляторов и электролитов может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от системы. Подробное описание поведения и объяснение см. Удельное электрическое сопротивление и проводимость.

Как следствие, сопротивление проводов, резисторов и других компонентов часто изменяется с температурой. Этот эффект может быть нежелательным и вызывать сбои в работе электронной схемы при экстремальных температурах. Однако в некоторых случаях эффект находит хорошее применение. Когда термозависимое сопротивление компонента используется целенаправленно, компонент называется термометр сопротивления или же термистор. (Термометр сопротивления изготовлен из металла, обычно платины, а термистор — из керамики или полимера.)

Термометры сопротивления и термисторы обычно используются двумя способами. Во-первых, их можно использовать как термометры: Измеряя сопротивление, можно определить температуру окружающей среды. Во-вторых, их можно использовать вместе с Джоулевое нагревание (также называемый самонагревом): если через резистор проходит большой ток, температура резистора повышается, и, следовательно, его сопротивление изменяется. Следовательно, эти компоненты могут использоваться в роли защиты цепей, аналогичной предохранители, или для Обратная связь в схемах или для многих других целей. Как правило, самонагрев может превратить резистор в нелинейный и гистерезисный элемент схемы. Подробнее см. Термистор # Эффекты самонагрева.

Если температура Т

не сильно различается, линейное приближение обычно используется:
р ( Т ) = р 0 [ 1 + α ( Т − Т 0 ) ] { Displaystyle R (T) = R_ {0} [1+ альфа (T-T_ {0})]}
куда α { displaystyle alpha} называется температурный коэффициент сопротивления

, Т 0 { displaystyle T_ {0}} — фиксированная эталонная температура (обычно комнатная), и р 0 { displaystyle R_ {0}} сопротивление при температуре Т 0 { displaystyle T_ {0}} . Параметр α { displaystyle alpha} — эмпирический параметр, подобранный на основе данных измерений. Поскольку линейное приближение — это только приближение, α { displaystyle alpha} отличается для разных эталонных температур. По этой причине обычно указывается температура, при которой α { displaystyle alpha} был измерен с суффиксом, например α 15 { displaystyle alpha _ {15}} , и эта связь сохраняется только в диапазоне температур вокруг эталона.[9]

Температурный коэффициент α { displaystyle alpha} обычно + 3 × 10−3 K−1 до + 6 × 10−3 K−1 для металлов близкой к комнатной температуре. Для полупроводников и диэлектриков он обычно отрицательный и имеет очень различную величину.[e]

Зависимость от деформации

Основная статья: Тензодатчик

Подобно тому, как сопротивление проводника зависит от температуры, сопротивление проводника зависит от напряжение. Поместив проводник под напряжение (форма стресс что приводит к деформации в виде растяжения проводника), длина растянутого участка проводника увеличивается, а площадь его поперечного сечения уменьшается.Оба эти эффекта способствуют увеличению сопротивления напряженного участка проводника. Под сжатие (деформации в обратном направлении) сопротивление деформированного участка проводника уменьшается. См. Обсуждение на тензодатчики для получения подробной информации об устройствах, созданных для использования этого эффекта.

Зависимость от освещенности

Основные статьи: Фоторезистор и Фотопроводимость

Некоторые резисторы, особенно изготовленные из полупроводники, выставка фотопроводимость

, что означает, что их сопротивление изменяется, когда на них светит свет. Поэтому их называют
фоторезисторы
(или же
светозависимые резисторы
). Это распространенный тип детектор света.

Оригиналы, значения и изображения синусоидальных токов и напряжений

Синусоидальные ток и напряжение а вещественной форме (оригиналы) записываются в виде

где — амплитуды колебаний; — начальные фазы колебаний.

Среднее и действующее значения синусоидально изменяющейся величины. За среднее значение тока и напряжения принимают их среднее значение за полпериода. Среднее значение тока

Аналогично

Действующее значение тока

Аналогично

Мгновенные комплексные значения (изображения, символы) синусоидальных тока и напряжения:

где — комплексная амплитуда тока; — комплексный ток (комплексное действующее значение тока): — комплексная амплитуда напряжения; —комплексное напряжение (комплексное действующее значение напряжения).

Сверхпроводимость

Основная статья: Сверхпроводимость

Сверхпроводники являются материалами, которые имеют точно нулевое сопротивление и бесконечную проводимость, потому что они могут иметь V = 0 и I 0. Это также означает, что нет джоулевое нагревание, или другими словами нет рассеяние электроэнергии. Следовательно, если сверхпроводящий провод превратить в замкнутый контур, ток будет течь по нему бесконечно. Сверхпроводники требуют охлаждения до температур около 4 K с жидкий гелий для большинства металлических сверхпроводников, таких как ниобий-олово сплавы, или охлаждение до температуры около 77 K с жидкий азот для дорогой, хрупкой и нежной керамики высокотемпературные сверхпроводники. Тем не менее, есть много технологические приложения сверхпроводимости, включая сверхпроводящие магниты.

Смотрите также

• Электронный портал

• Квант проводимости Постоянная фон Клитцинга (его обратное)

Сноски

1. Удельное сопротивление меди около 1,7 × 10−8 Ωm. Видеть
   Риттер (2004).[4]
2. Для новой щелочной батареи Energizer E91 AA внутреннее сопротивление изменяется от 0,9 Ом при –40 ° C до 0,1 Ом при +40 ° C.[6]
3. Лампочка на 60 Вт (в США — на 120 В сети электроэнергии) потребляет среднеквадратичный ток 60 Вт/120 В = 500 мА, поэтому его сопротивление 120 В/500 мА = 240 Ом. Сопротивление лампочки 60 Вт в Европе (сеть 230 В) составляет 900 Ом. Сопротивление нити накала зависит от температуры; Эти значения относятся к тому моменту, когда нить накала уже нагрета и свет уже горит.
4. 100000 Ом для контакта с сухой кожей, 1000 Ом для контакта с влажной или поврежденной кожей. Высокое напряжение разрушает кожу, снижая сопротивление до 500 Ом. Также важны другие факторы и условия. Подробнее см. поражение электрическим током статья, и NIOSH 98-131.[7]
5. Видеть Удельное электрическое сопротивление и проводимость для стола. Температурный коэффициент удельного сопротивления аналогичен температурному коэффициенту сопротивления, но не идентичен ему. Небольшая разница связана с тепловое расширение изменение габаритов резистора.

Рекомендации

1. ^ аб
   Браун, Форбс Т. (2006).
   Динамика инженерных систем
   . CRC Press. п. 43. ISBN 978-0-8493-9648-9 .
2. ^ аб
   Кайзер, Кеннет Л. (2004).
   Справочник по электромагнитной совместимости
   . CRC Press. С. 13–52. ISBN 978-0-8493-2087-3 .
3. Финк и Бити (1923). «Стандартное руководство для инженеров-электриков». Природа
   (11-е изд.).
   111
   (2788): 17–19. Bibcode:1923Натура.111..458R. Дои:10.1038 / 111458a0. HDL:2027 / mdp.39015065357108. S2CID 26358546.
4. Риттер, Бриджит. «Факты 2004». hypertextbook.com
   .
5. Макдональд, Джон Д. (2016). Проектирование электрических подстанций
   (Второе изд.). CRC Press. стр. 363ff. ISBN 978-1-4200-0731-2 .
6. Внутреннее сопротивление батареи (PDF) (Отчет). Energizer Corp.
7. «Смерть рабочих от электрического тока» (PDF). Национальный институт охраны труда и здоровья. Публикация № 98-131. Получено 2 ноября 2014.
8. Чжай, Чунпу; Гань, Исян; Ханаор, Дориан; Пруст, Гвеналль (2018). «Электротранспорт в зависимости от напряжения и его универсальное масштабирование в сыпучих материалах». Письма об экстремальной механике
   .
   22
   : 83–88. arXiv:1712.05938. Дои:10.1016 / j.eml.2018.05.005. S2CID 51912472.
9. Уорд, М.Р. (1971). Электротехника
   . Макгроу-Хилл. С. 36–40.