Alüminyum telin direnci. Elektrik direnci ve iletkenlik. Elektrolitik bakır kullanmanın avantajları

Uçlarında potansiyel farkı olan bir elektrik devresi kapatıldığında, bir elektrik akımı ortaya çıkar. Elektrik alan kuvvetlerinin etkisi altındaki serbest elektronlar iletken boyunca hareket eder. Elektronlar hareketlerinde iletkenin atomlarıyla çarpışır ve onlara kinetik enerjilerinin bir rezervini verir. Elektronların hareket hızı sürekli değişiyor: elektronlar atomlar, moleküller ve diğer elektronlarla çarpıştığında azalır, ardından bir elektrik alanının etkisi altında artar ve yeni bir çarpışma ile tekrar azalır. Sonuç olarak, iletken ayarlanır düzenli hareket saniyede bir santimetrenin birkaç fraksiyonu hızında elektron akışı. Sonuç olarak, bir iletkenden geçen elektronlar, hareketlerine doğru her zaman yanından bir dirençle karşılaşırlar. Bir iletkenden elektrik akımı geçtiğinde iletken ısınır.

Elektrik direnci

İletkenin elektrik direnci, gösterilen Latin harfi R, içinden bir elektrik akımı geçtiğinde elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüştürmek için bir cisim veya ortamın özelliğidir.

Diyagramlarda, elektrik direnci Şekil 1'de gösterildiği gibi belirtilmiştir, A.

Devredeki akımı değiştirmeye yarayan değişken elektrik direncine denir. reosta. Diyagramlarda, reostalar Şekil 1'de gösterildiği gibi belirlenmiştir, B. İÇİNDE Genel görünüm Reosta, bir yalıtkan taban üzerine sarılmış, belirli dirençli bir telden yapılır. Reostatın kaydırıcısı veya kolu, devreye istenen direncin girilmesinin bir sonucu olarak belirli bir konuma yerleştirilir.

Küçük kesitli uzun bir iletken, akıma karşı yüksek bir direnç oluşturur. Büyük kesitli kısa iletkenlerin akıma karşı çok az direnci vardır.

Farklı malzemelerden, ancak aynı uzunluk ve kesitte iki iletken alırsak, iletkenler akımı farklı şekillerde ileteceklerdir. Bu, bir iletkenin direncinin iletkenin malzemesine bağlı olduğunu gösterir.

Bir iletkenin sıcaklığı da direncini etkiler. Sıcaklık yükseldikçe metallerin direnci artar, sıvıların ve kömürün direnci azalır. Sadece bazı özel metal alaşımları (manganin, konstantan, nikelin ve diğerleri) artan sıcaklıkla dirençlerini hemen hemen değiştirmezler.

Böylece, iletkenin elektriksel direncinin şunlara bağlı olduğunu görüyoruz: 1) iletkenin uzunluğu, 2) iletkenin kesiti, 3) iletkenin malzemesi, 4) iletkenin sıcaklığı.

Direnç birimi bir ohm'dur. Om genellikle Yunanca büyük harf Ω (omega) ile gösterilir. Yani "İletkenin direnci 15 ohm'dur" yazmak yerine basitçe şunu yazabilirsiniz: R= 15Ω.
1000 ohm 1 olarak adlandırılır kiloohm(1kΩ veya 1kΩ),
1.000.000 ohm 1 olarak adlandırılır megaohm(1mgOhm veya 1MΩ).

Farklı malzemelerden yapılmış iletkenlerin direncini karşılaştırırken, her numune için belirli bir uzunluk ve kesit almak gerekir. O zaman hangi malzemenin elektrik akımını daha iyi veya daha kötü ilettiğine karar verebileceğiz.

Video 1. İletken direnci

Spesifik elektrik direnci

1 m uzunluğunda ve 1 mm² kesitli bir iletkenin ohm cinsinden direncine denir. özdirenç ve belirtilen Yunan harfi ρ (ro).

Tablo 1 bazı iletkenlerin spesifik dirençlerini vermektedir.

tablo 1

Çeşitli iletkenlerin direnci

Tablo, 1 m uzunluğunda ve 1 mm² kesitli bir demir telin 0,13 ohm'luk bir dirence sahip olduğunu göstermektedir. 1 ohm direnç elde etmek için 7,7 m böyle bir tel almanız gerekir. Gümüş en düşük dirence sahiptir. 1 mm² kesitli 62,5 m gümüş tel alınarak 1 ohm direnç elde edilebilir. Gümüş en iyi iletkendir, ancak gümüşün maliyeti onu imkansız kılar. toplu uygulama. Tabloda gümüşten sonra bakır gelir: 1 mm² kesitli 1 m bakır telin direnci 0,0175 ohm'dur. 1 ohm'luk bir direnç elde etmek için 57 m'lik bir tel almanız gerekir.

Rafine edilerek elde edilen kimyasal olarak saf bakır, elektrik mühendisliğinde tellerin, kabloların, elektrikli makine ve aparatların sargılarının imalatında yaygın bir kullanım alanı bulmuştur. Alüminyum ve demir de iletken olarak yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bir iletkenin direnci aşağıdaki formülle belirlenebilir:

Nerede R- ohm cinsinden iletken direnci; ρ - iletkenin özgül direnci; ben iletkenin m cinsinden uzunluğu; S– mm² cinsinden iletken kesiti.

örnek 1 5 mm² kesitli 200 m demir telin direncini belirleyiniz.

Örnek 2 2,5 mm² kesitli 2 km uzunluğundaki alüminyum telin direncini hesaplayınız.

Direnç formülünden iletkenin uzunluğunu, özdirencini ve kesitini kolayca belirleyebilirsiniz.

Örnek 3 Bir radyo alıcısı için 0,21 mm² kesitli nikel telden 30 ohm'luk bir direnç sarmak gerekir. Gerekli tel uzunluğunu belirleyin.

Örnek 4 Direnci 25 ohm ise, 20 m nikrom telin kesitini belirleyin.

Örnek 5 0,5 mm² kesitli ve 40 m uzunluğundaki bir telin direnci 16 ohm'dur. Telin malzemesini belirleyin.

Bir iletkenin malzemesi özdirencini karakterize eder.

Özdirenç tablosuna göre kurşunun böyle bir dirence sahip olduğunu görüyoruz.

İletkenlerin direncinin sıcaklığa bağlı olduğu yukarıda belirtilmiştir. Aşağıdaki deneyi yapalım. Birkaç metre ince metal teli spiral şeklinde sarıyoruz ve bu spirali bir pil devresine çeviriyoruz. Devredeki akımı ölçmek için ampermetreyi açın. Brülör alevindeki spirali ısıtırken ampermetre okumalarının düştüğünü görebilirsiniz. Bu, metal telin direncinin ısınmayla arttığını gösterir.

Bazı metaller için 100° ısıtıldığında direnç %40 - 50 artar. Isı ile direncini biraz değiştiren alaşımlar vardır. Bazı özel alaşımlar, sıcaklıkla direnci neredeyse hiç değiştirmez. Metal iletkenlerin direnci, artan sıcaklıkla, elektrolitlerin (sıvı iletkenler), kömürün ve bazılarının direnci ile artar. katılar, aksine azalır.

Metallerin sıcaklık değişimleri ile direncini değiştirme yeteneği, dirençli termometreler oluşturmak için kullanılır. Böyle bir termometre, mika çerçeve üzerine sarılmış bir platin teldir. Örneğin bir fırına bir termometre yerleştirilerek ve platin telin ısıtılmadan önceki ve sonraki direnci ölçülerek fırındaki sıcaklık belirlenebilir.

İlk direncin 1 ohm'u ve 1 ° sıcaklık başına ısıtıldığında iletkenin direncindeki değişime denir. sıcaklık direnci katsayısı ve α harfi ile gösterilir.

bir sıcaklıkta ise T 0 iletken direnci R 0 ve sıcaklıkta T eşittir r t, daha sonra sıcaklık direnci katsayısı

Not. Bu formül yalnızca belirli bir sıcaklık aralığında (yaklaşık 200°C'ye kadar) hesaplanabilir.

Bazı metaller için sıcaklık direnci katsayısı α değerlerini veriyoruz (tablo 2).

Tablo 2

Bazı metaller için sıcaklık katsayısı değerleri

Sıcaklık direnci katsayısı formülünden, belirleriz r t:

r t = R 0 .

Örnek 6 0°C'deki direnci 100 ohm ise, 200°C'ye ısıtılmış bir demir telin direncini belirleyiniz.

r t = R 0 = 100 (1 + 0,0066 × 200) = 232 ohm.

Örnek 7 15°C sıcaklıktaki bir odada platin telden yapılmış bir dirençli termometrenin direnci 20 ohm'dur. Termometre fırına yerleştirildi ve bir süre sonra direnci ölçüldü. 29.6 ohm'a eşit olduğu ortaya çıktı. Fırındaki sıcaklığı belirleyin.

elektiriksel iletkenlik

Şimdiye kadar bir iletkenin direncini bir iletkenin sağladığı engel olarak ele aldık. elektrik akımı. Bununla birlikte, akım iletkenden akar. Bu nedenle iletken, dirence (engellere) ek olarak elektrik akımını, yani iletkenliği iletme yeteneğine de sahiptir.

Bir iletkenin direnci ne kadar fazlaysa, iletkenliği o kadar azdır, elektrik akımını o kadar kötü iletir ve tersine, bir iletkenin direnci ne kadar düşükse iletkenliği o kadar fazladır, akımın iletkenden geçmesi o kadar kolay olur. Bu nedenle, iletkenin direnci ve iletkenliği karşılıklı niceliklerdir.

5'in karşılığı 1/5, 1/7'nin karşılığı ise 7 olduğu matematikten bilinmektedir. Dolayısıyla bir iletkenin direnci harf ile gösterilirse R, o zaman iletkenlik 1/ olarak tanımlanır R. İletkenlik genellikle g harfi ile gösterilir.

Elektriksel iletkenlik (1/ohm) veya siemens cinsinden ölçülür.

Örnek 8İletken direnci 20 ohm'dur. İletkenliğini belirleyin.

Eğer R= 20 Ohm, o zaman

Örnek 9İletken iletkenliği 0,1'dir (1/ohm). Direncini belirleyin

g \u003d 0,1 (1 / Ohm) ise, o zaman R= 1 / 0,1 = 10 (ohm)

Spesifik elektrik direnci fiziksel miktar, bir malzemenin içinden bir elektrik akımının geçişine ne kadar direnebileceğini gösterir. bazı insanlar karıştırabilir bu özellik ortak elektrik direnci ile. Kavramların benzerliğine rağmen, aralarındaki fark, spesifik olanın maddelere atıfta bulunması ve ikinci terimin yalnızca iletkenleri ifade etmesi ve bunların üretim malzemesine bağlı olmasıdır.

Bu malzemenin karşılığı spesifiktir. elektiriksel iletkenlik. Bu parametre ne kadar yüksek olursa, akım maddeden o kadar iyi geçer. Buna göre, direnç ne kadar yüksek olursa, çıkışta o kadar fazla kayıp olması beklenir.

Hesaplama formülü ve ölçüm değeri

Elektrik özdirencinin ölçüldüğü göz önüne alındığında, parametreyi belirtmek için ohm m birimleri kullanıldığından, spesifik olmayanla bağlantıyı izlemek de mümkündür. Değerin kendisi ρ olarak gösterilir. Bu değer ile bir maddenin belirli bir durumda direncini boyutlarına göre belirlemek mümkündür. Bu ölçü birimi SI sistemine karşılık gelir, ancak başka seçenekler de olabilir. Teknolojide, eski Ohm mm 2 / m tanımını periyodik olarak görebilirsiniz. Bu sistemden uluslararası sisteme geçmek için karmaşık formüller kullanmanıza gerek yoktur, çünkü 1 ohm mm 2 /m 10 -6 ohm m'ye eşittir.

Elektriksel direnç formülü aşağıdaki gibidir:

R= (ρ l)/S, burada:

• R, iletkenin direncidir;
• Ρ, malzemenin özdirencidir;
• l, iletkenin uzunluğudur;
• S, iletkenin kesitidir.

Sıcaklık bağımlılığı

Spesifik elektrik direnci sıcaklığa bağlıdır. Ancak tüm madde grupları, değiştiğinde kendilerini farklı şekilde gösterir. Belirli koşullarda çalışacak teller hesaplanırken bu dikkate alınmalıdır. Örneğin sıcaklık değerlerinin mevsime bağlı olduğu sokakta, gerekli malzemeler-30 ila +30 santigrat derece aralığındaki değişikliklere daha az duyarlıdır. Aynı koşullar altında çalışacak bir teknikte kullanılması planlanıyorsa, burada da kablolamayı belirli parametreler için optimize etmek gerekir. Malzeme her zaman operasyon dikkate alınarak seçilir.

Nominal tabloda elektriksel özdirenç 0 santigrat derece sıcaklıkta alınır. Malzeme ısıtıldığında bu parametrenin artması, madde içindeki atomların hareket yoğunluğunun artmaya başlamasından kaynaklanmaktadır. Elektrik yükü taşıyıcıları, parçacıkların hareketinde engellerin oluşmasına yol açan, her yöne düzensiz bir şekilde dağılır. Elektrik akışının büyüklüğü azalır.

Sıcaklık düştükçe mevcut akış koşulları daha iyi hale gelir. Her metal için farklı olacak belirli bir sıcaklığa ulaşıldığında, söz konusu özelliğin neredeyse sıfıra ulaştığı süperiletkenlik ortaya çıkar.

Parametrelerdeki farklılıklar bazen çok büyük değerlere ulaşır. İzolatör olarak yüksek performansa sahip malzemeler kullanılabilir. Kabloların kısa devrelerden ve yanlışlıkla insan temasından korunmasına yardımcı olurlar. Bazı maddeler, bu parametrenin yüksek bir değerine sahiplerse genellikle elektrik mühendisliği için geçerli değildir. Diğer özellikler buna engel olabilir. Örneğin, suyun elektriksel iletkenliği olmayacak büyük önemİçin verilen kapsam. İşte bazı maddelerin yüksek oranlı değerleri.

olan maddeler düşük puanlar. Genellikle bunlar iletken görevi gören metallerdir. Ayrıca birçok farklılık gösterirler. Bakırın veya diğer malzemelerin elektriksel direncini bulmak için referans tablosuna bakmaya değer.

Belirli hacim elektrik direnci

Bu parametre, maddenin hacminden akım geçirme yeteneğini karakterize eder. Ölçüm için, bir voltaj potansiyeli uygulamak gereklidir. farklı taraflar malzeme, elektrik devresine dahil edilecek ürün. Nominal parametrelerle akımla beslenir. Geçtikten sonra çıkış verileri ölçülür.

Elektrik mühendisliğinde kullanın

Parametrenin değiştirilmesi farklı sıcaklıklar elektrik mühendisliğinde yaygın olarak kullanılır. En basit örnek nikrom filaman kullanan bir akkor lambadır. Isıtıldığında parlamaya başlar. İçinden akım geçince ısınmaya başlar. Isı arttıkça direnç de artar. Buna göre, aydınlatma elde etmek için gerekli olan başlangıç ​​akımı sınırlıdır. Aynı prensibi kullanan bir nikrom bobin, çeşitli cihazlarda düzenleyici olabilir.

Elektrik mühendisliği için uygun özelliklere sahip olan değerli metaller de yaygın olarak kullanılmaktadır. Hız gerektiren kritik devreler için gümüş kontaklar seçilmiştir. Maliyetleri yüksektir, ancak nispeten az miktarda malzeme göz önüne alındığında, kullanımları oldukça haklıdır. Bakır, iletkenlik açısından gümüşten daha düşüktür, ancak daha fazlasına sahiptir. Uygun Fiyat, bu nedenle teller oluşturmak için daha sık kullanılır.

Aşırı düşük sıcaklıkların kullanılabileceği koşullarda süper iletkenler kullanılır. Oda sıcaklığı ve dış mekan kullanımı için her zaman uygun değildirler, çünkü sıcaklık yükseldikçe iletkenlikleri düşmeye başlar, bu nedenle alüminyum, bakır ve gümüş bu tür koşullar için lider olmaya devam eder.

Uygulamada birçok parametre dikkate alınır ve bu en önemlilerinden biridir. Tüm hesaplamalar, referans malzemelerin kullanıldığı tasarım aşamasında yapılır.

Elektrik akımı, terminallerdeki potansiyel farkı ile devrenin kapanması sonucu ortaya çıkar. Alan kuvvetleri serbest elektronlara etki eder ve iletken boyunca hareket ederler. Bu yolculuk sırasında elektronlar atomlarla buluşur ve birikmiş enerjilerinin bir kısmını onlara aktarır. Sonuç olarak, hızları azalır. Ancak elektrik alanın etkisiyle yeniden ivme kazanıyor. Böylece elektronlar sürekli olarak direnç yaşarlar, bu nedenle elektrik akımı ısınır.

Bir maddenin bir akımın etkisi sırasında elektriği ısıya dönüştürme özelliği elektriksel dirençtir ve R olarak gösterilir, ölçüm birimi Ohm'dur. Direnç miktarı esas olarak çeşitli malzemelerin akımı iletme yeteneğine bağlıdır.
İlk kez Alman araştırmacı G. Ohm direnişi duyurdu.

Akım ve direnç arasındaki ilişkiyi bulmak için, ünlü fizikçiçok deney yaptı. Deneyler için çeşitli iletkenler kullandı ve çeşitli göstergeler elde etti.
G. Ohm'un belirlediği ilk şey, direncin iletkenin uzunluğuna bağlı olduğuydu. Yani iletkenin boyu artarsa ​​direnci de artar. Sonuç olarak bu ilişkinin doğru orantılı olduğu tespit edilmiştir.

İkinci bağımlılık enine kesit alanıdır. İletkenin bir kesiti ile belirlenebilir. Kesit üzerinde oluşan şeklin alanı kesit alanıdır. Burada ilişki ters orantılıdır. Yani kesit alanı ne kadar büyükse iletkenin direnci o kadar düşüktür.

Ve direncin bağlı olduğu üçüncü önemli miktar malzemedir. Om'un deneylerde kullandıklarının bir sonucu olarak çeşitli malzemeler, çeşitli direnç özelliklerini keşfetti. Tüm bu deneyler ve göstergeler, görülebileceği bir tabloda özetlenmiştir. farklı anlamçeşitli maddelerin spesifik direnci.

En iyi iletkenlerin metaller olduğu bilinmektedir. Hangi metaller en iyi iletkenlerdir? Tablo, bakır ve gümüşün en az dirence sahip olduğunu göstermektedir. Bakır, daha düşük maliyeti nedeniyle daha sık kullanılırken, gümüş en önemli ve kritik cihazlarda kullanılmaktadır.

Tabloda özdirenci yüksek olan maddeler elektriği iyi iletmezler yani mükemmel birer yalıtkan malzeme olabilirler. Bu özelliğe sahip maddeler büyük ölçüde porselen ve ebonittir.

Genel olarak elektriksel özdirenç çok önemli bir faktördür çünkü göstergesini belirleyerek iletkenin hangi maddeden yapıldığını öğrenebiliriz. Bunu yapmak için, kesit alanını ölçmek, bir voltmetre ve ampermetre kullanarak akım gücünü bulmak ve ayrıca voltajı ölçmek gerekir. Böylece özdirenç değerini öğreneceğiz ve tabloyu kullanarak maddeye kolayca ulaşabiliriz. Özdirencin bir maddenin parmak izi gibi olduğu ortaya çıktı. Ek olarak, uzun elektrik devrelerini planlarken özdirenç önemlidir: uzunluk ve alan arasında bir denge kurmak için bu rakamı bilmemiz gerekir.

Direncin 1 ohm olduğunu belirleyen bir formül vardır, eğer 1V voltajda akım gücü 1A ise. Yani belirli bir maddeden yapılmış birim alan ve birim uzunluğun direnci özdirençtir.

Özdirenç indeksinin doğrudan maddenin frekansına bağlı olduğu da belirtilmelidir. Yani, safsızlıkları olup olmadığı. Bu, manganezin yalnızca yüzde birinin eklenmesi, en iletken maddenin - bakırın direncini üç kat artırır.

Bu tablo bazı maddelerin elektrik direncini göstermektedir.

Yüksek İletken Malzemeler

Bakır
Daha önce de söylediğimiz gibi, bakır en çok iletken olarak kullanılır. Bunun nedeni sadece düşük direnci değildir. Bakır, yüksek mukavemet, korozyon direnci, kullanım kolaylığı ve iyi işlenebilirlik avantajlarına sahiptir. İyi bakır sınıfları M0 ve M1'dir. İçlerinde safsızlık miktarı% 0,1'i geçmez.

Metalin yüksek maliyeti ve son zamanlarda kıt olması, üreticileri iletken olarak alüminyum kullanmaya teşvik ediyor. Ayrıca çeşitli metallerle bakır alaşımları kullanılmaktadır.
Alüminyum
Bu metal bakırdan çok daha hafiftir, ancak alüminyumun ısı kapasitesi ve erime noktası yüksektir. Bu bakımdan erimiş hale getirmek için bakırdan daha fazla enerji gerekir. Bununla birlikte, bakır eksikliği gerçeği dikkate alınmalıdır.
Elektrikli ürünlerin üretiminde kural olarak A1 sınıfı alüminyum kullanılır. % 0,5'ten fazla safsızlık içermez. Ve en yüksek frekansa sahip metal, alüminyum sınıfı AB0000'dir.
Ütü
Demirin ucuzluğu ve bulunabilirliği, yüksek özgül direnci ile gölgelenir. Ayrıca, hızla paslanır. Bu nedenle çelik iletkenler genellikle çinko ile kaplanır. Sözde bimetal yaygın olarak kullanılmaktadır - bu, koruma için bakırla kaplanmış çeliktir.
Sodyum
Sodyum da uygun fiyatlı ve gelecek vaat eden bir malzemedir, ancak direnci bakırın neredeyse üç katıdır. Ek olarak, metalik sodyum, yüksek bir kimyasal aktiviteye sahiptir, bu da böyle bir iletkenin hermetik koruma ile kaplanmasını gerekli kılar. Ayrıca iletkeni de korumalıdır. mekanik hasar, çünkü sodyum çok yumuşak ve oldukça kırılgan bir malzemedir.

süperiletkenlik
Aşağıdaki tablo, maddelerin 20 derece sıcaklıktaki özdirencini göstermektedir. Direnç doğrudan bu göstergeye bağlı olduğundan, sıcaklığın gösterilmesi tesadüfi değildir. Bu, ısıtıldığında atomların hızının da artması, yani elektronlarla buluşma olasılıklarının da artacağı gerçeğiyle açıklanmaktadır.

Soğutma koşullarında dirence ne olduğu ilginçtir. İlk kez, atomların davranışı çok Düşük sıcaklık 1911'de G. Kamerling-Onnes'i fark etti. Cıva telini 4K'ya soğuttu ve direncinin sıfıra düştüğünü buldu. Fizikçi, düşük sıcaklık koşulları altında bazı alaşımların ve metallerin özgül direnç indeksindeki değişikliğe süperiletkenlik adını verdi.

Süperiletkenler soğutulduklarında süperiletkenlik durumuna geçerler ve optik ve yapısal özellikleri değişmez. Ana keşif, süper iletken durumdaki metallerin elektriksel ve manyetik özelliklerinin, normal durumdaki kendi özelliklerinden ve ayrıca sıcaklık düşürüldüğünde bu duruma geçemeyen diğer metallerin özelliklerinden çok farklı olmasıdır.
Süper iletkenlerin kullanımı esas olarak süper güçlü elde etmede gerçekleştirilir. manyetik alan gücü 107 A / m'ye ulaşan. Süper iletken elektrik hatları sistemleri de geliştirilmektedir.

Benzer malzemeler.

• Köstence (58,8 Cu, 40 Ni, 1,2 Mn)
• Manganin (85 Cu, 12 Mn, 3 Ni)
• Nikel gümüş (65 Cu, 20 Zn, 15 Ni)
• Nikelin (54 Cu, 20 Zn, 26 Ni)
• Nikrom (67,5 Ni, 15 Cr, 16 Fe, 1,5 Mn)
• Reonat (84Cu, 12Mn, 4 Zn)
• Fekal (80 Fe, 14 Cr, 6 Al)

nikromun direnci

İçinden elektrik akımı geçen her cisim otomatik olarak ona belli bir direnç sağlar. Bir iletkenin elektrik akımına direnme özelliğine elektrik direnci denir.

Elektron teorisini düşünün bu olgu. Bir iletken boyunca hareket ederken, serbest elektronlar yollarında sürekli olarak diğer elektronlar ve atomlarla karşılaşırlar. Onlarla etkileşime giren serbest bir elektron, yükünün bir kısmını kaybeder. Böylece elektronlar iletken malzemeden gelen dirençle karşılaşır. Her vücudun, elektrik akımına karşı farklı direnç sağlayan kendi atomik yapısı vardır. Direnç birimi ohm'dur. Malzemelerin direnci belirtilir - R veya r.

İletkenin direnci ne kadar düşükse elektrik akımının bu gövdeden geçmesi o kadar kolay olur. Tersine, direnç ne kadar yüksek olursa, daha kötü vücut elektrik akımını iletir.

Her bir iletkenin direnci, yapıldığı malzemenin özelliklerine bağlıdır. Belirli bir malzemenin elektrik direncini doğru bir şekilde karakterize etmek için, konsept tanıtıldı - spesifik direnç (nikrom, alüminyum, vb.). Özgül direnç, enine kesiti 1 m2 olan, 1 m uzunluğa kadar olan bir iletkenin direnci olarak kabul edilir. mm. Bu gösterge p harfi ile gösterilir. Bir iletkenin imalatında kullanılan her malzemenin kendi direnci vardır. Örneğin, nikrom ve fekal direncini (3 mm'den fazla) düşünün:

• Х15Н60 — 1,13 Ohm*mm/m
• Kh23Yu5T - 1,39 Ohm * mm / m
• Х20Н80 — 1,12 Ohm*mm/m
• XN70YU - 1,30 Ohm*mm/m
• XN20YUS - 1,02 Ohm*mm/m

Direnç nikrom, fechrali, uygulamalarının ana kapsamını gösterir: termal cihazların imalatı, Ev aletleri ve endüstriyel fırınların elektrikli ısıtma elemanları.

Isıtma elemanlarının üretiminde ağırlıklı olarak nikrom ve fekral kullanıldığı için en yaygın ürünler nikrom iplik, bant, Kh15N60 ve Kh20N80 şerit ve ayrıca Kh23Yu5T fekal teldir.

Rağmen bu konu oldukça banal görünebilir, içinde birine çok cevap vereceğim önemli soru gerilim kaybının hesaplanması ve kısa devre akımlarının hesaplanması için. Sanırım çoğunuz için bu benim için olduğu kadar bir aydınlanma olacak.

Son zamanlarda çok ilginç bir GOST okudum:

GOST R 50571.5.52-2011 Düşük voltajlı elektrik tesisatları. Bölüm 5-52. Elektrikli ekipmanların seçimi ve montajı. kablolama

Bu belge, voltaj kaybını hesaplamak için bir formül sağlar ve şunu belirtir:

p, iletkenlerin normal koşullar altında özdirencidir, normal koşullar altında sıcaklıktaki özdirencine eşit alınır, yani 20 °C'de 1,25 özdirenç veya bakır için 0,0225 Ohm mm2/m ve alüminyum için 0,036 Ohm mm2/m;

Hiçbir şey anlamadım =) Görünüşe göre, voltaj kayıplarını hesaplarken ve kısa devre akımlarını hesaplarken, normal koşullarda olduğu gibi iletkenlerin direncini hesaba katmalıyız.

Tüm tablo değerlerinin 20 derecelik bir sıcaklıkta verildiğini belirtmekte fayda var.

Ve ne normal koşullar? 30 santigrat derece sanıyordum.

Fiziği hatırlayalım ve bakırın (alüminyum) direncinin hangi sıcaklıkta 1,25 kat artacağını hesaplayalım.

R1=R0

R0 - 20 santigrat derecede direnç;

R1 - T1 santigrat derece direnç;

T0 - 20 santigrat derece;

α \u003d Santigrat derece başına 0,004 (bakır ve alüminyum neredeyse aynıdır);

1,25=1+α (T1-T0)

Т1=(1,25-1)/α+Т0=(1,25-1)/0,004+20=82,5 santigrat derece.

Gördüğünüz gibi, hiç 30 derece değil. Görünüşe göre, tüm hesaplamalar izin verilen maksimum kablo sıcaklıklarında yapılmalıdır. Kablonun maksimum çalışma sıcaklığı izolasyon tipine göre 70-90 derecedir.

Dürüst olmak gerekirse, buna katılmıyorum çünkü. bu sıcaklık, elektrik tesisatının neredeyse acil durum moduna karşılık gelir.

Programlarımda, bakırın - 0.0175 Ohm mm2 / m ve alüminyum için - 0.028 Ohm mm2 / m'nin özgül direncini belirledim.

Hatırlarsanız, kısa devre akımlarını hesaplama programımda sonucun tablo değerlerinden yaklaşık% 30 daha az olduğunu yazmıştım. Orada, faz-sıfır döngüsünün direnci otomatik olarak hesaplanır. Hatayı bulmaya çalıştım ama bulamadım. Görünüşe göre, hesaplamanın yanlışlığı, programda kullanılan özdirençte yatıyor. Ve herkes özdirenci sorabilir, bu nedenle özdirenci yukarıdaki belgeden belirtirseniz program için herhangi bir soru olmamalıdır.

Ancak voltaj kayıplarını hesaplamak için büyük olasılıkla programlarda değişiklik yapmam gerekecek. Bu, hesaplama sonuçlarını %25 artıracaktır. ELEKTRİK programında voltaj kayıpları neredeyse benimkiyle aynı olmasına rağmen.

Bu bloga ilk kez geliyorsanız, sayfadaki tüm programlarım hakkında bilgi sahibi olabilirsiniz.

Sizce voltaj kayıpları hangi sıcaklıkta dikkate alınmalı: 30 veya 70-90 derecede? var mı yok mu düzenlemeler bu soruyu kim cevaplayacak