Častice vodičov (molekuly, atómy, ióny), ktoré sa nezúčastňujú na tvorbe prúdu, sú v tepelnom pohybe a častice, ktoré tvoria prúd, sú súčasne v tepelnom a smerovom pohybe pôsobením elektrického poľa. V dôsledku toho dochádza k početným zrážkam medzi časticami, ktoré tvoria prúd, a časticami, ktoré sa nezúčastňujú na jeho tvorbe, pričom prvé častice odovzdávajú časť energie nimi prenášaného zdroja prúdu tým druhým. Čím viac zrážok, tým nižšia je rýchlosť usporiadaného pohybu častíc, ktoré tvoria prúd. Ako je vidieť zo vzorca I = enνS zníženie rýchlosti vedie k zníženiu sily prúdu. Skalárna veličina, ktorá charakterizuje vlastnosť vodiča znižovať prúdovú silu, sa nazýva odpor vodiča. Zo vzorca Ohmovho zákona odporu 
Ohm - odpor vodiča, v ktorom sa prúd získava silou 1a pri napätí na koncoch vodiča v 1 v.
Odpor vodiča závisí od jeho dĺžky l, prierez S a materiál, ktorý sa vyznačuje merným odporom 
Čím je vodič dlhší, tým viac za jednotku času dochádza k zrážkam častíc tvoriacich prúd s časticami, ktoré sa nezúčastňujú na jeho vzniku, a preto je odpor vodiča väčší. Čím menší je prierez vodiča, tým je prúdenie častíc, ktoré tvoria prúd, hustejšie a tým častejšie dochádza k ich zrážke s časticami, ktoré sa na jeho vzniku nepodieľajú, a teda aj väčší odpor vodiča.
Pri pôsobení elektrického poľa sa častice, ktoré tvoria prúd, pohybujú zrýchlenou rýchlosťou medzi zrážkami, čím sa zvyšuje ich kinetická energia v dôsledku energie poľa. Pri zrážke s časticami, ktoré netvoria prúd, im odovzdávajú časť svojej kinetickej energie. V dôsledku toho sa zvyšuje vnútorná energia vodiča, čo sa navonok prejavuje jeho zahrievaním. Zvážte, či sa odpor vodiča pri zahrievaní mení.
V elektrickom obvode je cievka z oceľového drôtu (struna, obr. 81, a). Po uzavretí okruhu začneme ohrievať drôt. Čím viac ho zahrievame, tým menší prúd ukazuje ampérmeter. Jeho pokles pochádza zo skutočnosti, že pri zahrievaní kovov sa zvyšuje ich odpor. Takže odolnosť vlasov žiarovka keď je vypnutý, približne 20 ohmov, a keď horí (2900 °C) - 260 ohmov. Pri zahrievaní kovu sa zvyšuje tepelný pohyb elektrónov a rýchlosť oscilácie iónov v kryštálovej mriežke, v dôsledku čoho sa zvyšuje počet zrážok elektrónov, ktoré tvoria prúd s iónmi. To spôsobí zvýšenie odporu vodiča *. V kovoch sú nevoľné elektróny veľmi silne viazané na ióny, preto sa pri zahrievaní kovov počet voľných elektrónov prakticky nemení.
* (Na základe elektronickej teórie nie je možné odvodiť presný zákon závislosti odporu od teploty. Takýto zákon stanovuje kvantová teória, v ktorej sa elektrón považuje za časticu s vlnovými vlastnosťami a pohyb vodivostného elektrónu kovom sa považuje za proces šírenia elektrónových vĺn, ktorých dĺžka je určená vzťah de Broglie.)
Experimenty ukazujú, že pri zmene teploty vodičov z rôznych látok o rovnaký počet stupňov sa ich odpor mení nerovnomerne. Napríklad, ak mal medený vodič odpor 1 ohm, potom po zahriatí 1°С bude sa brániť 1,004 ohm a volfrám - 1,005 ohm. Na charakterizáciu závislosti odporu vodiča od jeho teploty bola zavedená veličina nazývaná teplotný koeficient odporu. Skalárna hodnota meraná zmenou odporu vodiča o 1 ohm pri 0 ° C zo zmeny jeho teploty o 1 ° C sa nazýva teplotný koeficient odporu α.. Takže pre volfrám sa tento koeficient rovná 0,005 stupňa -1, pre meď - 0,004 deg-1. Teplotný koeficient odporu závisí od teploty. Pre kovy sa s teplotou mení málo. Pri malom teplotnom rozsahu sa považuje za konštantný pre daný materiál.
Odvodíme vzorec, ktorým sa vypočíta odpor vodiča s prihliadnutím na jeho teplotu. Predpokladajme, že R0- odpor vodiča pri 0 °C, pri zahriatí na 1°С zvýši sa o αR 0 a pri zahriatí na t°- na aRt° a stáva sa R = R° + aR°t°, alebo
Závislosť odporu kovov od teploty sa berie do úvahy napríklad pri výrobe špirál pre elektrické ohrievače, svietidlá: dĺžka špirálového drôtu a prípustná sila prúdu sa vypočítajú z ich odporu v zahriatom stave. Závislosť odporu kovov na teplote sa využíva v odporových teplomeroch, ktoré sa používajú na meranie teploty tepelných motorov, plynových turbín, kovu vo vysokých peciach a pod.Tento teplomer pozostáva z tenkej platinovej (niklovej, železnej) špirálovo vinutej na porcelánovom ráme a vložené do ochranného puzdra. Jeho konce sú zapojené do elektrického obvodu s ampérmetrom, ktorého stupnica je odstupňovaná v stupňoch teploty. Keď sa cievka zahreje, prúd v obvode sa zníži, čo spôsobí pohyb ručičky ampérmetra, čo indikuje teplotu.
Prevrátená hodnota odporu daného úseku, obvodu, sa nazýva elektrická vodivosť vodiča(elektrická vodivosť). Elektrická vodivosť vodiča Čím väčšia je vodivosť vodiča, tým menší je jeho odpor a tým lepšie vedie prúd. Názov jednotky elektrickej vodivosti 
Vodivosť odporu vodiča 1 ohm volal Siemens.
S klesajúcou teplotou klesá odolnosť kovov. Existujú však kovy a zliatiny, ktorých odpor pri nízkej teplote určenej pre každý kov a zliatinu prudko klesá a stáva sa mizivo malým - prakticky sa rovná nule (obr. 81, b). Prichádza supravodivosť- vodič nemá prakticky žiadny odpor a raz v ňom vybudený prúd existuje dlhú dobu, zatiaľ čo vodič má teplotu supravodivosti (v jednom z experimentov bol prúd pozorovaný viac ako rok). Keď prúd prechádza cez supravodič s hustotou 1200 a/mm2 nebolo pozorované žiadne uvoľňovanie tepla. Monovalentné kovy, ktoré sú najlepšími vodičmi prúdu, neprechádzajú do supravodivého stavu až do extrémne nízkych teplôt, pri ktorých sa experimenty robili. Napríklad v týchto experimentoch bola meď ochladená na 0,0156 °K, zlato - predtým 0,0204 °K. Ak by bolo možné získať zliatiny so supravodivosťou pri bežných teplotách, potom by to malo veľký význam pre elektrotechniku.
Podľa moderných koncepcií je hlavnou príčinou supravodivosti tvorba viazaných elektrónových párov. Pri teplote supravodivosti začnú medzi voľnými elektrónmi pôsobiť výmenné sily, ktoré spôsobia, že elektróny vytvárajú viazané elektrónové páry. Takýto elektrónový plyn viazaných elektrónových párov má iné vlastnosti ako obyčajný elektrónový plyn – pohybuje sa v supravodiči bez trenia po uzloch kryštálovej mriežky.
Úloha 24. Na výrobu špirál elektrických varných platní dostala dielňa zvitok nichrómového drôtu, na štítku ktorého bolo napísané: „Hmotnosť 8,2 kg, priemer Λ 0,5 mm Určte, koľko špirál môže byť vyrobených z tohto drôtu, ak by odpor špirály, ktorá nie je súčasťou siete, mal byť 22 ohmov. Hustota nichrómu 8200 kg/m3.
Odtiaľ 
kde S = pr2; S \u003d 3,14 * 0,0625 mm 2 ≈ 2 * 10 -7 m 2.
Hmotnosť drôtu m = ρ 1 V, alebo m = p 1 lS, teda
odpoveď: n = 1250 špirál.
Úloha 25. Pri teplote 20 °C má volfrámové vlákno žiarovky odpor 30 ohmov; pri pripojení k sieti priamy prúd s napätím 220 palcov prúd tečie v špirále 0,6 a. Určite teplotu vlákna vlákna žiarovky a intenzitu stacionárneho elektrického poľa vo vlákne žiarovky, ak je jeho dĺžka 550 mm.
Odpor špirály, keď svieti lampa, je určený zo vzorca Ohmovho zákona pre časť obvodu:
potom 
Stacionárna intenzita poľa vo vlákne žiarovky
odpoveď: t 0 G \u003d 2518 ° C; E = 400 v/m.
6.2. Elektrický odpor vodičov. Zmena odporu vodičov od teploty a tlaku. Supravodivosť
Z výrazu je zrejmé, že elektrická vodivosť vodičov a následne elektrický odpor a odpor závisia od materiálu vodiča a jeho stavu. Stav vodiča sa môže meniť v závislosti od rôznych vonkajších tlakových faktorov (mechanické namáhanie, vonkajšie sily, stlačenie, napätie atď., t.j. faktory ovplyvňujúce kryštalickú štruktúru kovových vodičov) a teploty.
Elektrický odpor vodičov (odpor) závisí od tvaru, rozmerov, materiálu vodičov, tlaku a teploty:
. (6.21)
V tomto prípade je závislosť špecifického elektrického odporu vodičov a odporu vodičov od teploty, ako bola experimentálne stanovená, opísaná lineárnymi zákonmi:
; (6.22)
, (6.23)
kde t a o , R t a R o - rezistivita a odpor vodiča pri t = 0 o C;
alebo 
.
(6.24)
Zo vzorca (6.23) je teplotná závislosť odporu vodičov určená vzťahmi:
,
(6.25)
kde T je termodynamická teplota.
G 
Graf závislosti odporu vodičov od teploty je na obrázku 6.2. Graf závislosti rezistivity kovov od absolútnej teploty T je na obrázku 6.3.
OD 
Podľa klasickej elektronickej teórie kovov v ideálnej kryštálovej mriežke (ideálny vodič) sa elektróny pohybujú bez elektrického odporu ( = 0). Z hľadiska moderných myšlienok sú príčiny, ktoré spôsobujú výskyt elektrického odporu v kovoch, cudzie nečistoty a defekty v kryštálovej mriežke, ako aj tepelný pohyb atómov kovu, ktorého amplitúda závisí od teploty.
Mathyssenovo pravidlo hovorí, že závislosť elektrického odporu od teploty (T) je komplexná funkcia, ktorá pozostáva z dvoch nezávislých členov:
,
(6.26)
kde zvyšok - zvyškový odpor;
id - ideálny rezistivita kovu, ktorá zodpovedá odporu absolútne čistého kovu a je určená iba tepelnými vibráciami atómov.
Na základe vzorcov (6.25) by mal rezistivita ideálneho kovu smerovať k nule, keď T 0 (krivka 1 na obr. 6.3). Odpor ako funkcia teploty je však súčtom nezávislých členov id a zvyšok. Preto v dôsledku prítomnosti nečistôt a iných defektov v kryštálovej mriežke kovu má rezistivita (T) tendenciu k určitej konštantnej konečnej hodnote pokoja, keď teplota klesá (krivka 2 na obr. 6.3). Niekedy po prekročení minima mierne stúpa s ďalším poklesom teploty (krivka 3 na obr. 6.3). Hodnota zvyškového odporu závisí od prítomnosti defektov v mriežke a obsahu nečistôt a zvyšuje sa so zvyšujúcou sa ich koncentráciou. Ak sa počet nečistôt a defektov v kryštálovej mriežke zníži na minimum, potom zostáva ešte jeden faktor ovplyvňujúci elektrickú rezistivitu kovov - tepelné kmitanie atómov, ktoré sa podľa kvantovej mechaniky nezastaví ani pri absolútnom nulová teplota. V dôsledku týchto vibrácií prestáva byť mriežka ideálna a v priestore vznikajú premenlivé sily, ktorých pôsobenie vedie k rozptylu elektrónov, t.j. vznik odporu.
Následne sa zistilo, že odolnosť niektorých kovov (Al, Pb, Zn atď.) a ich zliatin pri nízkych teplotách T (0,1420 K), nazývaných kritická, charakteristická pre každú látku, prudko klesá k nule, t.j. . kov sa stáva absolútnym vodičom. Prvýkrát tento jav, nazývaný supravodivosť, objavil v roku 1911 G. Kamerling-Onnes pre ortuť. Zistilo sa, že pri T = 4,2 K ortuť zjavne úplne stráca svoju odolnosť voči elektrickému prúdu. Pokles odporu nastáva veľmi prudko v rozmedzí niekoľkých stotín stupňa. Následne sa strata odolnosti pozorovala u iných čistých látok a u mnohých zliatin. Teploty prechodu do supravodivého stavu sa líšia, ale sú vždy veľmi nízke.
Po prebudení elektriny v prstenci zo supravodivého materiálu (napríklad pomocou elektromagnetickej indukcie) možno pozorovať, že jeho pevnosť neklesá niekoľko rokov. To vám umožní nájsť Horná hranica merný odpor supravodičov (menej ako 10 -25 Ohmm), ktorý je oveľa menší ako merný odpor medi pri nízkej teplote (10 -12 Ohmm). Preto sa predpokladá, že elektrický odpor supravodičov je nulový. Odpor pred prechodom do supravodivého stavu je veľmi odlišný. Mnohé zo supravodičov pri izbovej teplote majú pomerne vysoký odpor. Prechod do supravodivého stavu je vždy veľmi prudký. V čistých monokryštáloch zaberá teplotný rozsah menší ako jedna tisícina stupňa.
OD 
hliník, kadmium, zinok, indium, gálium majú medzi čistými látkami supravodivosť. V procese výskumu sa ukázalo, že na charakter prechodu do supravodivého stavu má výrazný vplyv štruktúra kryštálovej mriežky, homogenita a čistota materiálu. Vidno to napríklad na obrázku 6.4, na ktorom sú znázornené experimentálne krivky prechodu do supravodivého stavu cínu rôznej čistoty (krivka 1 - monokryštalický cín; 2 - polykryštalický cín; 3 - polykryštalický cín s nečistotami) .
V roku 1914 K. Onnes zistil, že supravodivý stav je zničený magnetickým poľom, keď magnetická indukcia B presahuje určitú kritickú hodnotu. Kritická hodnota indukcie závisí od materiálu supravodiča a teploty. Kritické pole, ktoré ničí supravodivosť, môže byť vytvorené aj samotným supravodivým prúdom. Preto existuje kritický prúd, pri ktorom je supravodivosť zničená.
V roku 1933 Meissner a Oksenfeld zistili, že vo vnútri supravodivého telesa nie je žiadne magnetické pole. Pri ochladzovaní supravodiča vo vonkajšom konštantnom magnetickom poli sa v okamihu prechodu do supravodivého stavu magnetické pole úplne vytlačí zo svojho objemu. To odlišuje supravodič od ideálneho vodiča, v ktorom pri poklese odporu na nulu dochádza k indukcii magnetické pole objem by mal zostať nezmenený. Jav vytesnenia magnetického poľa z objemu vodiča sa nazýva Meissnerov jav. Meissnerov jav a absencia elektrického odporu sú najdôležitejšie vlastnosti supravodiča.
Neprítomnosť magnetického poľa v objeme vodiča nám umožňuje zo všeobecných zákonov magnetického poľa vyvodiť záver, že v ňom existuje iba povrchový prúd. Je fyzicky skutočný, a preto zaberá nejakú tenkú vrstvu blízko povrchu. Magnetické pole prúdu ničí vonkajšie magnetické pole vo vnútri vodiča. V tomto ohľade sa supravodič správa formálne ako ideálny diamagnet. Nie je to však diamagnet, pretože vo vnútri je jeho magnetizácia (vektor magnetizácie) rovná nule.
Čisté látky, v ktorých sa pozoruje fenomén supravodivosti, nie sú početné. Supravodivosť sa častejšie pozoruje v zliatinách. U čistých látok prebieha len Meissnerov efekt, zatiaľ čo u zliatin nie je magnetické pole úplne vytlačené z objemu (pozoruje sa čiastočný Meissnerov efekt).
Látky, v ktorých sa pozoruje úplný Meissnerov jav, sa nazývajú supravodiče prvého druhu a čiastkové sa nazývajú supravodiče druhého druhu.
Supravodiče druhého druhu v objeme majú kruhové prúdy, ktoré vytvárajú magnetické pole, ktoré však nevypĺňa celý objem, ale je v ňom rozložené vo forme samostatných závitov. Pokiaľ ide o odpor, je rovný nule, ako v prípade supravodičov prvého druhu.
Supravodivosť je svojou fyzikálnou povahou supratekutou kvapalinou pozostávajúcou z elektrónov. K supratekutosti dochádza v dôsledku ukončenia výmeny energie medzi supratekutou zložkou kvapaliny a jej ostatnými časťami, v dôsledku čoho zaniká trenie. V tomto prípade je podstatná možnosť „kondenzácie“ molekúl kvapaliny na najnižšej energetickej úrovni, oddelených od ostatných úrovní dosť širokou energetickou medzerou, ktorú interakčné sily nedokážu prekonať. To je dôvod na vypnutie interakcie. Pre možnosť nájdenia mnohých častíc na najnižšej úrovni je potrebné, aby sa podriadili Bose-Einsteinovej štatistike, t.j. majú celočíselné točenie.
Elektróny sa riadia Fermi-Diracovými štatistikami, a preto nemôžu „kondenzovať“ na najnižšej energetickej úrovni a vytvárať supratekutú elektrónovú kvapalinu. Odpudivé sily medzi elektrónmi sú do značnej miery kompenzované príťažlivými silami kladných iónov kryštálovej mriežky. V dôsledku tepelných vibrácií atómov v uzloch kryštálovej mriežky však môže medzi elektrónmi vzniknúť príťažlivá sila a tie sa potom spoja do párov. Dvojice elektrónov sa správajú ako častice s celočíselným spinom, t.j. riadiť sa štatistikami Bose-Einstein. Môžu kondenzovať a vytvárať prúd supratekutej kvapaliny elektrónových párov, ktorý tvorí supravodivý elektrický prúd. Nad najnižšou energetickou hladinou je energetická medzera, ktorú elektrónový pár nie je schopný prekonať v dôsledku energie interakcie s inými nábojmi, t.j. nemôže zmeniť svoj energetický stav. Preto neexistuje elektrický odpor.
Možnosť vzniku elektrónových párov a ich supratekutosť vysvetľuje kvantová teória.
Praktické využitie supravodivých materiálov (vo vinutiach supravodivých magnetov, v počítačových pamäťových systémoch atď.) je náročné z dôvodu ich nízkych kritických teplôt. V súčasnosti boli objavené a aktívne skúmané keramické materiály so supravodivosťou pri teplotách nad 100 K (vysokoteplotné supravodiče). Fenomén supravodivosti vysvetľuje kvantová teória.
Závislosť odporu vodiča od teploty a tlaku sa v technike využíva na meranie teploty (odporové teplomery) a veľkých rýchlo sa meniacich tlakov (elektrické tenzometre).
V systéme SI sa elektrický odpor vodičov meria v Ohmm a odpor sa meria v Ohmoch. Jeden ohm je odpor takého vodiča, v ktorom pri napätí 1V tečie jednosmerný prúd 1A.
Elektrická vodivosť je veličina určená vzorcom
. (6.27)
V sústave SI je jednotkou vodivosti siemens. Jeden siemens (1 cm) - vodivosť časti obvodu s odporom 1 ohm.
Odpor medi sa mení s teplotou, ale najprv sa musíte rozhodnúť, či máte na mysli špecifický elektrický odpor vodičov (ohmický odpor), čo je dôležité pre napájanie cez Ethernet pomocou jednosmerného prúdu, alebo hovoríme o signáloch v dátových sieťach, vtedy hovoríme o vložnom útlme pri šírení elektromagnetická vlna v prostredí krútenej dvojlinky a závislosť útlmu od teploty (a frekvencie, ktorá je nemenej dôležitá).
Odolnosť medi
IN medzinárodný systém SI odpor vodičov sa meria v Ohm∙m. V oblasti IT sa častejšie používa mimosystémový rozmer Ohm ∙ mm 2 /m, ktorý je vhodnejší na výpočty, pretože prierezy vodičov sa zvyčajne uvádzajú v mm 2. Hodnota 1 Ohm∙mm 2 /m je miliónkrát menšia ako 1 Ohm∙m a charakterizuje špecifický odpor látky, ktorej homogénny vodič je dlhý 1 m a má prierez 1 mm 2 dáva odpor 1 Ohm.
Odpor čistej elektrickej medi pri 20°C je 0,0172 Ohm∙mm2/m. IN rôzne zdroje nájdete hodnoty až do 0,018 Ohm ∙ mm 2 / m, čo môže platiť aj pre elektrickú meď. Hodnoty sa líšia v závislosti od spracovania, ktorému je materiál podrobený. Napríklad žíhanie po ťahaní („ťahaní“) drôtu znižuje merný odpor medi o niekoľko percent, hoci sa vykonáva predovšetkým kvôli zmene mechanických a nie elektrických vlastností.
Odpor medi má priamy vplyv na aplikácie s napájaním cez Ethernet. Len časť pôvodného jednosmerného prúdu aplikovaného na vodič dosiahne vzdialený koniec vodiča - určitým stratám na ceste sa nedá vyhnúť. Napríklad, PoE typ 1 vyžaduje aspoň 12,95 wattov z 15,4 wattov dodávaných zdrojom na dosiahnutie vzdialeného napájaného zariadenia.
Odpor medi sa mení s teplotou, ale pre IT teploty sú tieto zmeny malé. Zmena odporu sa vypočíta podľa vzorcov:
AR = aR AT
R 2 \u003d R 1 (1 + α (T 2 - T 1))
kde ΔR je zmena merného odporu, R je merný odpor pri teplote branej ako základná línia (zvyčajne 20 °C), ΔT je teplotný gradient, α je teplotný koeficientšpecifický odpor pre daný materiál (rozmer °C -1). V rozsahu od 0 °C do 100 °C pre meď sa používa teplotný koeficient 0,004 °C -1. Vypočítajte merný odpor medi pri 60 °C.
R 60°С = R 20°С (1 + α (60°С - 20°С)) = 0,0172 (1 + 0,004 40) ≈ 0,02 Ohm∙mm2/m
Odpor vzrástol o 16 % so zvýšením teploty o 40 °C. Pri prevádzke káblových systémov, samozrejme, krútená dvojlinka by nemalo byť pri vysoké teploty, to by nemalo byť povolené. So správne navrhnutým a nainštalovaný systém teplota káblov sa len málo líši od obvyklých 20 ° C a potom bude zmena odporu malá. Podľa požiadaviek telekomunikačných noriem by odpor medeného vodiča s dĺžkou 100 m v krútenej dvojlinke kategórie 5e alebo 6 nemal presiahnuť 9,38 ohmov pri 20 ° C. V praxi výrobcovia zodpovedajú tejto hodnote s rezervou, takže ani pri teplotách 25 ° C ÷ 30 ° C nepresahuje odpor medeného vodiča túto hodnotu.
Twisted Pair útlm / strata vloženia
Keď sa elektromagnetická vlna šíri medeným médiom s krútenou dvojlinkou, časť jej energie sa rozptýli pozdĺž cesty z blízkeho konca na vzdialený koniec. Čím vyššia je teplota kábla, tým viac sa signál tlmí. Pri vysokých frekvenciách je útlm silnejší ako pri nízkych frekvenciách a pre vyššie kategórie sú limity testovania vložného útlmu prísnejšie. V tomto prípade sú všetky limitné hodnoty nastavené na teplotu 20°C. Ak pri 20 °C pôvodný signál dorazil na vzdialený koniec 100 m dlhého segmentu s úrovňou výkonu P, potom pri zvýšených teplotách bude takýto výkon signálu pozorovaný na kratšie vzdialenosti. Ak je potrebné zabezpečiť rovnakú silu signálu na výstupe segmentu, tak buď budete musieť nainštalovať kratší kábel (čo nie je vždy možné), alebo zvoliť značky káblov s nižším útlmom.
- Pre tienené káble pri teplotách nad 20°C vedie zmena teploty o 1 stupeň k zmene útlmu o 0,2 %.
- Pre všetky typy káblov a akékoľvek frekvencie pri teplotách do 40°C vedie zmena teploty o 1 stupeň k zmene útlmu o 0,4%
- Pre všetky typy káblov a akékoľvek frekvencie pri teplotách od 40°C do 60°C vedie zmena teploty o 1 stupeň k zmene útlmu o 0,6 %.
- Káble kategórie 3 môžu mať kolísanie útlmu 1,5 % na stupeň Celzia
Už začiatkom roku 2000. TIA/EIA-568-B.2 odporúča, aby sa maximálna povolená dĺžka trvalého prepojenia/kanála kategórie 6 znížila, ak bol kábel inštalovaný pri zvýšených teplotách, a čím vyššia je teplota, tým kratší by mal byť segment.
Vzhľadom na to, že frekvenčný strop v kategórii 6A je dvakrát vyšší ako v kategórii 6, teplotné limity pre takéto systémy budú ešte prísnejšie.
K dnešnému dňu pri implementácii aplikácií PoE hovoríme o maximálne 1-gigabitových rýchlostiach. Pri použití 10 Gb aplikácií sa Power over Ethernet nepoužíva, aspoň zatiaľ. Takže v závislosti od vašich potrieb pri zmene teploty musíte zvážiť buď zmenu odporu medi alebo zmenu útlmu. Najrozumnejšie je v oboch prípadoch zabezpečiť, aby boli káble pri teplotách blízkych 20 °C.
Pri zahrievaní sa zvyšuje v dôsledku zvyšovania rýchlosti pohybu atómov v materiáli vodiča so zvyšujúcou sa teplotou. Špecifický odpor elektrolytov a uhlia sa naopak pri zahrievaní znižuje, pretože v týchto materiáloch sa okrem zvýšenia rýchlosti pohybu atómov a molekúl zvyšuje počet voľných elektrónov a iónov na jednotku objemu.
Niektoré zliatiny, ktoré majú viac ako ich základné kovy, takmer nemenia odpor zahrievaním (konštantán, manganín atď.). Je to spôsobené nepravidelnou štruktúrou zliatin a krátkym stredným voľným časom elektrónov.
Nazýva sa hodnota znázorňujúca relatívny nárast odporu pri zahriatí materiálu o 1 ° (alebo pokles pri ochladení o 1 °).
Ak je teplotný koeficient označený α, odpor pri \u003d 20 o až ρ o, potom keď sa materiál zahreje na teplotu t1, jeho rezistivita p1 \u003d ρ o + αρ o (t1 - až) \u003d ρ o (1 + (α (t1 -to))
a teda R1 = Ro (1 + (α (t1 - to))
Teplotný koeficient a pre meď, hliník, volfrám je 0,004 1/deg. Preto pri zahriatí o 100 ° sa ich odpor zvýši o 40%. Pre železo α = 0,006 1/deg, pre mosadz α = 0,002 1/deg, pre fechrál α = 0,0001 1/deg, pre nichróm α = 0,0002 1/deg, pre konštantán α = 0,00001 pre 0,00001 mangánu 04 0α. 1/st. Uhlie a elektrolyty majú negatívny teplotný koeficient odporu. Teplotný koeficient pre väčšinu elektrolytov je približne 0,02 1/deg.
Využíva sa vlastnosť vodičov meniť svoj odpor v závislosti od teploty odporové teplomery. Meraním odporu sa výpočtom určí teplota okolia.Na výrobu bočníkov a prídavných odporov k meracím prístrojom sa používajú konštantan, manganín a iné zliatiny s veľmi malým teplotným koeficientom odporu.
Príklad 1. Ako sa zmení odpor Ro železného drôtu, keď sa zahreje na 520 °? Teplotný koeficient a železa je 0,006 1/deg. Podľa vzorca R1 \u003d Ro + Ro α (t1 - do) \u003d Ro + Ro 0,006 (520 - 20) \u003d 4Ro, to znamená, že odpor železného drôtu pri zahriatí o 520 ° sa zvýši o 4 krát.
Príklad 2. Hliníkové drôty pri teplote -20 ° majú odpor 5 ohmov. Je potrebné určiť ich odolnosť pri teplote 30 °.
R2 = R1 - a R1(t2 - t1) \u003d 5 + 0,004 x 5 (30 - (-20)) \u003d 6 ohmov.
Vlastnosť materiálov meniť svoj elektrický odpor pri zahrievaní alebo ochladzovaní sa využíva na meranie teplôt. takze tepelná odolnosť, čo sú drôty z platiny alebo čistého niklu, zatavené do kremeňa, slúžia na meranie teplôt od -200 do + 600 °. Na presné určenie teplôt v užších rozsahoch sa používajú polovodičové tepelné odpory s veľkým negatívnym koeficientom.
Polovodičové tepelné odpory používané na meranie teplôt sa nazývajú termistory.
Termistory majú vysoký záporný teplotný koeficient odporu, to znamená, že pri zahrievaní sa ich odpor znižuje. sú vyrobené z oxidových (oxidovaných) polovodičových materiálov, pozostávajúcich zo zmesi dvoch alebo troch oxidov kovov. Najbežnejšie sú medeno-mangánové a kobalt-mangánové termistory. Posledne menované sú citlivejšie na teplotu.
