Prilikom projektovanja električne mreže u stanovima ili privatnim kućama obavezno je izračunati poprečni presjek žica i kablova. Za proračune se koriste indikatori kao što su vrijednost potrošnje energije i jačina struje koja će proći kroz mrežu. Otpor se ne uzima u obzir zbog male dužine kablovske linije. Međutim, ovaj indikator je neophodan za veliku dužinu dalekovoda i pad napona u različitim dijelovima. Otpor je veoma važan. bakrene žice. Takve žice se sve više koriste u modernim mrežama, pa se pri projektiranju moraju uzeti u obzir njihova fizička svojstva.
Pojmovi i značenje otpora
Električni otpor materijala se široko koristi i uzima u obzir u elektrotehnici. Ova vrijednost vam omogućava da postavite osnovne parametre žica i kablova, posebno sa skrivenim načinom njihovog polaganja. Prije svega, utvrđuje se tačna dužina položene linije i materijal koji se koristi za proizvodnju žice. Nakon izračunavanja početnih podataka, sasvim je moguće izmjeriti kabel.
U poređenju sa konvencionalnim električnim ožičenjem, u elektronici su dati parametri otpora odlučujuče. Razmatra se i upoređuje u kombinaciji s drugim indikatorima prisutnim u elektronskim kolima. U tim slučajevima, pogrešno odabrani otpor žice može uzrokovati kvar svih elemenata sistema. Ovo se može dogoditi ako koristite pretanku žicu za povezivanje na napajanje računara. Doći će do blagog pada napona u provodniku, što će uzrokovati nepravilan rad računara.
Otpor u bakrenoj žici zavisi od mnogih faktora, a prvenstveno od fizička svojstva samog materijala. Osim toga, uzima se u obzir promjer ili poprečni presjek vodiča, određen formulom ili posebnom tablicom.
sto
Na otpor bakarni provodnik pod uticajem nekoliko dodatnih fizičkih veličina. Prvo se mora uzeti u obzir temperatura. okruženje. Svi znaju da kako se temperatura provodnika povećava, njegov otpor raste. Istovremeno dolazi do smanjenja jačine struje zbog obrnuto proporcionalne zavisnosti obe veličine. To se prvenstveno odnosi na metale sa pozitivnim temperaturnim koeficijentom. Primjer negativnog koeficijenta je legura volframa koja se koristi u žaruljama sa žarnom niti. U ovoj leguri, jačina struje se ne smanjuje čak ni pri vrlo velikom zagrijavanju.
Kako izračunati otpor
Postoji nekoliko načina za izračunavanje otpora bakrene žice. Najjednostavnija je tabelarna verzija, gdje su naznačeni međusobno povezani parametri. Stoga se, osim otpora, određuje jačina struje, promjer ili poprečni presjek žice.
U drugom slučaju koriste se razne. U svaku od njih se ubacuje skup fizičkih veličina bakrene žice uz pomoć kojih se dobijaju precizni rezultati. Većina ovih kalkulatora koristi otpor bakra u iznosu od 0,0172 Ohm * mm 2 / m. U nekim slučajevima, takva prosječna vrijednost može uticati na tačnost proračuna.
Najteža opcija se smatra ručnim proračunima, koristeći formulu: R \u003d p x L / S, u kojoj je p - otpornost bakar, L je dužina provodnika, a S je poprečni presek ovog vodiča. Treba napomenuti da je u tabeli otpor bakrene žice jedan od najnižih. Samo srebro ima manju vrijednost.
Kada se izračuna poprečni presjek kabela, tada se u privatnoj stambenoj izgradnji ili u stanovima koriste dva indikatora za određivanje ove vrijednosti: potrošnja energije mreže i struja koja teče kroz ožičenje. Otpor u ovom slučaju ne igra ulogu. Sve je u kratkoj dužini žica. Ali ako je dužina dalekovoda dovoljno velika, onda je nemoguće bez određivanja ovog indikatora. Na primjer, na početku dionice napon će biti 220-2240 volti, a na kraju će već biti podcijenjen 200-220 volti. A budući da se bakreni kabeli i žice sve više koriste u ožičenju, naš zadatak u ovom članku je razmotriti otpor bakrene žice (tabela otpora žice će biti priložena u nastavku).
Šta nam daje otpor uopšte? U principu, može se koristiti za otkrivanje parametara žice koja se koristi ili materijala od kojeg je napravljena. Na primjer, ako je skrivena metoda korištena za postavljanje dalekovoda, tada, znajući otpor linije, možete točno reći koliko je duga. Uostalom, polaganje se često vrši pod zemljom i na indirektan način. Ili druga opcija, znajući dužinu presjeka i njegov otpor, možete izračunati promjer korištenog kabela, a kroz njega i njegov poprečni presjek. Osim toga, znajući ovu vrijednost, možete saznati materijal od kojeg je ova žica napravljena. Sve ovo sugerira da ovaj pokazatelj ne treba odbacivati.
Sve se ovo ticalo električne instalacije, ali kada je elektronika u pitanju, onda se u ovoj oblasti ne može bez određivanja otpora i poređenja sa drugim parametrima. U nekim slučajevima ovaj parametar može igrati odlučujuću ulogu, čak i pogrešan odabir žice za otpor može dovesti do činjenice da uređaj spojen na takav vodič jednostavno neće raditi. Na primjer, ako spojite vrlo tanku žicu na napajanje konvencionalnog računara. Napon u takvom provodniku će postati nizak, ne mnogo, ali to će biti dovoljno da računar radi nepravilno.
Od čega zavisi otpor?
Budući da je riječ o bakrenoj žici, prva stvar o kojoj to ovisi je fizički parametar, to je bakar, odnosno sirovina. Drugi su dimenzije vodiča, odnosno njegov promjer ili poprečni presjek (obje veličine su međusobno povezane formulom).
Naravno postoje i dodatni fizičke veličine koji utiču na otpor provodnika. Na primjer, temperatura okoline. Uostalom, poznato je da kako temperatura same žice raste, njen otpor raste. A budući da je ovaj pokazatelj obrnuto povezan sa jačinom (gustinom) struje, struja se smanjuje s povećanjem otpora, naprotiv. Istina, to se odnosi na one metale koji su vlasnici pozitivnih temperaturni koeficijent. Primjer je legura volframa koja se koristi za nit sijalica. Za takav materijal promjene jačine (gustine) struje nisu strašne pri visokom zagrijavanju, jer ovaj metal ima negativan temperaturni koeficijent.
Proračun otpora
Danas se sve radi za čovjeka. A čak i tako jednostavan proračun može se izvesti na nekoliko načina. Neki su jednostavni, neki složeni. Počnimo s jednostavnim.
Prva opcija je tabela. Koja je njegova jednostavnost? Na primjer, tabela ispod.
Ovdje je sve jasno prikazano i međusobno povezano. Poznavajući specifične dimenzije bakrene žice, možete odrediti njen otpor i količinu struje koju žica može izdržati. Ili, naprotiv, imajući indikatore otpora ili jačine struje (gustine), koji se, usput, može odrediti multimetrom, lako možete odrediti poprečni presjek ili promjer vodiča. Ova opcija je najpogodnija, stolovi se mogu naći besplatno dostupni na Internetu.
Drugi način za određivanje je korištenje kalkulatora (online). Postoji mnogo takvih internet uređaja, s njima je zgodno i lako raditi. U takav kalkulator možete umetnuti fizičke veličine bakrenog vodiča i dobiti indikatore dimenzija, ili obrnuto. Istina, većina takvih kalkulatora u njihovom programu ima jednu standardnu vrijednost - ovo je otpornost bakra, jednaka 0,0172 Ohm mm² / m.
A najteža opcija izračuna je da to učinite sami pomoću formule. Evo ga: R=pl/S, gdje je:
- p je ista otpornost bakra;
- l je dužina bakarne žice;
- S je njegov odsjek.
Želio bih napomenuti da bakar ima jednu od najnižih otpornosti. Ispod njega je samo srebro - 0,016.
Možete odrediti poprečni presjek vodiča kroz formulu, gdje je glavni parametar njegov promjer. Ali možete odrediti promjer Različiti putevi Inače, na našoj web stranici postoji takav članak, možete ga pročitati i dobiti potpune i pouzdane informacije.
Kada je ova vrijednost manja, smanjit će se toliko puta otpor kondukter.
Ako je moguće, smanjite dužinu vodiča koji se koristi u krugu. Otpor je direktno proporcionalan dužini provodnika. Ako se provodnik skrati n puta, onda otpor smanjiti za isti iznos.
Povećajte površinu presjek kondukter. Ugradite provodnik velikog poprečnog presjeka ili spojite nekoliko vodiča paralelno u snop žica. Koliko puta će se povećati površina poprečnog presjeka vodiča, koliko puta će se smanjiti otpor kondukter.
Možete kombinovati ove metode. Na primjer, spustiti otpor provodnik 16 puta, zamijenite ga provodnikom, specifičnim otpor 2 puta manje, smanjujemo njegovu dužinu za 2 puta, a površinu poprečnog presjeka za 4 puta.
Da se minimizira otpor na dio lanca, pričvrstite još jedan paralelno s njim otpor, čija je vrijednost izračunata. Imajte na umu da kada paralelna veza, otpor presjek kola je uvijek manji od najmanjeg otpora koji se nalazi u paralelnim granama. Izračunajte šta vam treba otpor da budu povezani paralelno. Da biste to učinili, izmjerite otpor dio lanca R1. Definišite nešto otpor, koji bi trebao biti na njemu - R. Nakon toga odredite otpor R2, koji mora biti spojen na otpor R1 paralelno. Da biste to učinili, pronađite proizvod otpora R i R1 i podijelite s razlikom između R1 i R (R2 = R R1 / (R1 - R)). Imajte na umu da je po uslovu R1 uvijek veći od R.
Otpor je određena sposobnost elementa električno kolo sprečiti da prođe električna struja. Oni su opsjednuti razni materijali kao što su bakar, gvožđe i nihrom. Ukupni otpor je otpor cijelog električnog kola u cjelini. Mjeri se u omima. Potrebno je znati otpor kola za procjenu struja kratki spoj i izbor sklopnih uređaja.
Trebaće ti
- Ohmmetar, mjerni most, kalkulator.
Uputstvo
Prvo odredite kako su elementi električnog kola međusobno povezani, jer to utiče na izračunavanje ukupnog otpora. Provodnici mogu biti u seriji ili paralelna veza. Serijska veza je takva veza kada su svi elementi povezani na način da dio lanca koji ih uključuje nema jedan čvor, a paralelna veza je takva veza kada su svi elementi kola povezani sa dva čvorova i nemaju veze s drugim čvorovima.
Ako ste utvrdili da su provodnici u električnom kolu spojeni u seriju, pronalaženje impedancije nije teško. Samo zbrojite otpore svih elemenata. Ako vam nije dat otpor svakog vodiča, već s obzirom na njihove napone i jačinu struje bilo kojeg elementa kola, tada ćete zbrajanjem svih napona saznati ukupan napon. Jačina struje svakog elementa na serijska veza su jednake, odnosno ukupna jačina struje u cijelom kolu jednaka je jakosti struje bilo kojeg vodiča ovog kola. A zatim, da biste pronašli ukupni otpor, podijelite ukupan napon sa strujom.
Ako su elementi povezani paralelno, onda se ukupni otpor može naći na sljedeći način: pomnožite otpore svih vodiča i podijelite s njihovim zbrojem. Ako vam nije dat otpor svakog elementa, već s obzirom na njihovu trenutnu snagu i napon bilo kojeg elementa kruga, tada ćete zbrajanjem svih jačina struje saznati ukupnu vrijednost. Naponi svakog elementa kada su spojeni paralelno su jednaki, odnosno ukupni napon u cijelom kolu jednak je naponu bilo kojeg vodiča ovog kola. A zatim, da biste pronašli ukupni otpor, podijelite napon sa ukupna snaga struja.
Da biste odredili ukupni otpor električnog kola, koristite mjerne instrumente kao što su ohmmetar i mjerni most. Oni će vam pomoći da odredite električne otpore.
Obavezno odredite način spajanja elemenata u električni krug, jer o tome ovisi ispravan proračun ukupnog otpora!
Izvori:
- izračunajte otpor kola u 2017
Otpor žice pokazuje koliko sprečava prolaz električne struje. Izmjerite ga testerom koji je prebačen na način rada ohmmetra. Ako to nije moguće, možete ga izračunati na različite načine.
Trebaće ti
- - tester;
- - ravnalo ili mjerna traka;
- - kalkulator.
Uputstvo
Izmjerite otpor žice. Da biste to učinili, spojite tester, koji je uključen u način rada ohmmetra, na njegove krajeve. Električni otpor će se pojaviti na ekranu uređaja. žice u Ohmima ili više njih, ovisno o postavkama uređaja. Žica mora biti isključena iz izvora napajanja.
Izračunajte otpor pomoću testera koji radi u načinu rada ampermetra i voltmetra. Ako je žica dio električnog kola, spojite je na izvor napajanja. Do krajeva žice paralelno spojite tester, uključen u način rada voltmetra. Izmjerite pad napona na žici u voltima.
Prebacite tester na ampermetarski način rada i spojite ga na strujni krug. Dobijte vrijednost struje u krugu u amperima. Koristeći omjer izveden iz Ohmovog zakona, pronađite električni otpor kondukter. Da biste to učinili, podijelite napon U sa strujom I, R=U/I.
Primjer. Mjerenje je pokazalo da je pri padu napona na provodniku od 24 V jačina struje u njemu 1,2 A. Odredite njegov otpor. Pronađite omjer napona i struje R = 24 / 1,2 = 20 Ohma.
Pronađite otpor žice bez povezivanja na izvor napajanja. Saznajte od kojeg materijala je žica napravljena. U specijalizovanoj tabeli pronađite otpornost ovog materijala u Ohm ∙ mm2 / m.
Izračunajte poprečni presjek žice ako nije naveden u početku. Da biste to učinili, skinite izolaciju, ako je izolirana, i izmjerite prečnik provodnika u mm. Odredite njegov polumjer dijeljenjem prečnika sa 2. Odredite poprečni presjek žice množenjem broja π≈3.14 kvadratom polumjera jezgra.
Pomoću ravnala ili mjerne trake izmjerite dužinu žice u metrima. Izračunajte otpor žice množenjem otpornosti materijala ρ sa dužinom provodnika l. Podijelite rezultat njegovim presjekom S, R=ρ∙l/S.
Primjer. Pronađite otpor bakra žice prečnika 0,4 mm i dužine 100 m Otpornost bakra je 0,0175 Ohm∙mm2/m. Radijus žice jednako 0,4/2=0,2 mm. Presjek S=3,14∙0,2²=0,1256 mm². Izračunajte otpor koristeći formulu R=0,0175∙100/0,1256≈14 Ohm.
Izvori:
- otpor bakarne žice
Ako zatvorite električni krug stvaranjem razlike potencijala na njegovim krajevima, tada će kroz njega teći električna struja čija se snaga može izmjeriti ampermetrom. Ali ova sila će varirati ako se jedan provodnik zamijeni drugim u krugu. To sugerira da ne samo napon utječe na jačinu struje, već i na materijal od kojeg je vodič napravljen. Ovo svojstvo provodnika da spriječi prolaz električne struje naziva se otpor.
Svako tijelo u odnosu na električnu struju karakterizira njegov otpor. Ako se prisjetimo elektronske teorije, onda se prema njoj sve tvari sastoje od atoma i molekula. Ovi atomi i molekuli u različitim supstancama imaju različite strukture. I to su oni koji se susreću na putu kretanja slobodnih elektrona u vodiču kada struja teče kroz električni krug. Odnosno, kada se slobodni elektron sudari s jonom kristalne rešetke materijala provodnika, on neizbježno gubi dio svoje kinetičke energije i doživljava, takoreći, otpor svom kretanju.
Kako više otpora provodnik, lošije prenosi električnu struju. Označeni električni otpor latinično pismo R, a 1 ohm se uzima kao jedinica mjere.
Inverzna karakteristika otpora supstance je njena vodljivost. Što je veća električna provodljivost materijala, to bolje provodi struju. Izolatori se razlikuju od provodnika po vodljivosti ogroman broj puta, mjereno jednom sa dvadeset i dvije nule!
Otpornost. Definicija i proračun
Dakle, električni otpor ovisi o materijalu od kojeg je vodič napravljen. Ali postoje još dva važni parametri je dužina provodnika i površina njegovog poprečnog presjeka. Očigledno, što je provodnik duži, to će ioni njegove supstance duže ometati kretanje slobodnih elektrona.
Ali da biste bolje razumjeli zašto otpor ovisi o površini poprečnog presjeka, morate povući analogiju s vodom. Zamislite dvije identične posude povezane u jednom slučaju tankom cijevi, au drugom debelom. Hoće li voda brže teći kroz tanku ili debelu cijev iz jedne posude u drugu? Jasno je da je gusta.
Otpornost je otpor vodiča dužine 1 metar i površine poprečnog presjeka od 1 mm2.
Srebro i bakar imaju najmanju otpornost.
Dakle, da biste izračunali električni otpor vodiča, morate koristiti formulu:
R = pl/S
gdje je p specifični otpor, l je dužina vodiča, S je površina poprečnog presjeka vodiča.
Kada temperatura poraste metalni provodnik, njegov otpor se povećava. Ovaj fenomen se može objasniti činjenicom da kada se toplinska energija prenese na tijelo, povećava se intenzitet kretanja atoma njegove supstance, a to u većoj mjeri onemogućava slobodan protok elektrona.
Sa smanjenjem temperature u metalima, Bolji uslovi za provođenje električne struje. Postoji čak i takva stvar kao što je supravodljivost, odnosno takvo stanje metalnog vodiča kada je njegov otpor nula. U ovom slučaju, atomi metala se praktično smrzavaju na mjestu, apsolutno ne sprječavajući kretanje slobodnih elektrona. To se dešava na temperaturi od -273 °C.
Izvori:
- Škola za električara
