Меню

Что такое сопротивление

Не трудно догадаться, что слово «сопротивление» происходит от слова  «сопротивляться». Различные вещи и электронные компоненты по разному сопротивляются электрическому току. Ваша лампочка на потолке, сопротивляясь электрическому току, освещает комнату. Ноутбук, с которого вы читаете эту статью, высвечивает на дисплее эту статейку. Электрический чайник превращает воду в кипяток. Разные вещи обладают различным по величине сопротивлением и по разному себя ведут. Что-то греется, что-то крутится (вентилятор на вашем компьютере), что-то светится (лампочка или светодиод), что-то говорит (динамик).

Что же такое сопротивление?

В электронике  есть такое понятие, как Ом. Что это такое и с чем его едят? Для более развернутого ответа, давайте рассмотрим вот такую схему:

Буквы в кружочках — это измерительные приборы

Вольтметр служит для измерения напряжения, а амперметр — для измерения силы тока. Как ими правильно пользоваться читаем в этой статье.

Итак, если пропустить по проводку электрический ток с силой тока в 1 ампер, а на концах этого провода у нас появится напряжение в 1 вольт,  это значит, что наш проводок обладает сопротивлением в 1 ом.

В электронике и электрике сопротивление обозначается буквой R. Например,  человек имеет сопротивление от  нескольких сотен Ом и до 100 кОм. Для расчетов берут 1 кОм. Сопротивление человеческого тела зависит от многих факторов, таких как пол, возраст, состояние кожи, сила прикосновения проводников к коже, уровень алкоголя в крови и тд. Медный провод длиной в метр и сечением в  1 ммимеет сопротивление 0,1 Ом.

Давайте рассмотрим сопротивление с точки зрения гидравлики, как мы это делали с напряжением. Что же будет являться сопротивлением для потока воды и какие факторы влияют на сопротивление?

Как из предметов будет оказывать бОльшее сопротивление электрическому току? Садовый шланг или нефтяная магистраль?

Конечно же садовый шланг будет оказывать бОльшее сопротивление потоку. Почему? Да потому что его диаметр намного меньше, чем у нефтяной магистрали.

А теперь ответьте на такой вопрос, какой шланг будет обладать бОльшим сопротивлением, с учетом того, что их длины и диаметры равны? Гофрированный или гладкий?

Разумеется гофрированный. Его стенки будут препятствовать потоку воды

И еще один нюанс. У нас есть садовый гофрированный шланг. Мы обрезали от него небольшую длину, но все равно остался еще большой моток шланга

У какого шланга будет бОльшее сопротивление потоку воды? Думаю, у того, который длиннее.

Как ни странно, но дела с проводом обстоят точно также. Чем тоньше и длиннее провод, тем больше его сопротивление электрическому току. Большую роль в значении сопротивления играет также материал изготовления. Различные материалы по разному проводят электрический ток. Есть те, которые замечательно проводят ток, а есть те, которые почти не пропускают через себя электрический ток.

Поэтому, сопротивление провода можно описать простой формулой:

В технике до сих пор применяется устаревшая единица измерения удельного сопротивления Ом х мм2 /м.  Чтобы перевести  в Ом х м, достаточно умножить на 10-6, так как 1 мм2=10-6м2.

 

Как вы видите из таблицы выше, самым маленьким удельным сопротивлением обладает серебро, поэтому провод из серебра будет наилучшим проводником в конструировании радиоэлектронных устройств. Ну а самым распространенными и дешевыми — медь и алюминий. Именно эти два металла в основном используются во всей электронной и электротехнической промышленности. Вещества, которые оказывают наименьшее сопротивление электрическому току и обладают очень малым сопротивлением называются проводниками , а вещества, которые обладают ну очень большим сопротивлением электрическому току и почти его не пропускают через себя, называются диэлектриками.

Резисторы

В электронике имеются специальные радиоэлектронные компоненты, которые уже обладают нужным нам сопротивлением. Их называют резисторами.

Существуют постоянные резисторы, у которых сопротивление практически не меняется:

 

а есть также и переменные резисторы:

С помощью них можно изменять сопротивление в каком-либо определенном диапазоне.

Последовательное и параллельное соединение резисторов

В электрических схемах постоянные резисторы обозначаются так:

переменные выглядят немного по-другому

Все вышеописанные резисторы можно соединять параллельно или последовательно. При параллельном соединении выводы резисторов соединятся в общих точках.

В этом случае, чтобы узнать общее сопротивление всех резисторов в цепи, достаточно будет воспользоваться формулой, где сопротивление между точками А и В (RAB) и есть то самое R общее:

 

При последовательном соединении номиналы резисторов просто тупо суммируются

В этом случае

 

Резюме

Сопротивление играет главенствующую роль в электронике и электротехнике. Любой материал во Вселенной обладает сопротивлением электрическому току. Некоторые материалы очень плохо пропускают через себя электрический ток, а некоторые материалы, такие как серебро и медь, обладают очень малым сопротивлением и отлично пропускают через себя электрический ток. Материалы, которые отлично пропускают через себя электрический ток, называются проводниками.

На сопротивление влияют также такие параметры, как материал, площадь поперечного сечения материала, а также его длина. Материалы, которые отлично проводят через себя электрический ток называются проводнкиами, а которые препятствую протеканию электрического тока — диэлектриками.

Резисторы — специальные радиоэлементы в электронике, которые обладают определенным номиналом сопротивления и используются в электронике для ограничения протекания силы тока в цепи.

 




comments powered by HyperComments