Rezistivitatea unui cablu de cupru. Cum se determină rezistența unui fir de cupru

Când se calculează secțiunea transversală a cablului, atunci în construcția de locuințe private sau în apartamente, sunt utilizați doi indicatori pentru a determina această valoare: consumul de energie al rețelei și curentul care curge prin cablare. Rezistența în acest caz nu joacă un rol. Totul este legat de lungimea scurtă a firelor. Dar dacă lungimea liniei de alimentare este suficient de mare, atunci este imposibil să faci fără determinarea acestui indicator. De exemplu, la începutul secțiunii, tensiunea va fi de 220-2240 volți, iar la sfârșit va fi deja subestimată 200-220 volți. Și deoarece cablurile și firele de cupru sunt din ce în ce mai utilizate în cablare, sarcina noastră din acest articol este să luăm în considerare rezistența firului de cupru (un tabel cu rezistența firului va fi atașat mai jos).

Ce ne dă rezistență în general? In principiu, poate fi folosit pentru a afla parametrii firului folosit sau materialul din care este realizat. De exemplu, dacă a fost folosită o metodă ascunsă pentru a așeza o linie electrică, atunci cunoscând rezistența liniei, puteți spune exact cât de lungă este. La urma urmei, așezarea se face adesea în subteran și într-un mod indirect. Sau o altă variantă, cunoscând lungimea secțiunii și rezistența acesteia, puteți calcula diametrul cablului folosit, iar prin acesta secțiunea transversală a acestuia. În plus, cunoscând această valoare, puteți afla materialul din care a fost realizat acest fir. Toate acestea sugerează că acest indicator nu trebuie redus.

Toate acestea au vizat cablarea electrică, dar când vine vorba de electronică, atunci în acest domeniu nu se poate face fără a determina rezistența și a o compara cu alți parametri. În unele cazuri, acest parametru poate juca un rol decisiv, chiar și alegerea greșită a unui fir pentru rezistență poate duce la faptul că dispozitivul conectat la un astfel de conductor pur și simplu nu va funcționa. De exemplu, dacă conectați un fir foarte subțire la sursa de alimentare a unui computer convențional. Tensiunea într-un astfel de conductor va deveni scăzută, nu cu mult, dar acest lucru va fi suficient pentru ca computerul să funcționeze incorect.

De ce depinde rezistența?

Întrucât vorbim despre un fir de cupru, primul lucru de care depinde acest parametru fizic este cuprul, adică materia primă. Al doilea este dimensiunile conductorului, sau mai degrabă, diametrul sau secțiunea transversală a acestuia (ambele cantități sunt interconectate printr-o formulă).

Desigur, există mărimi fizice suplimentare care afectează rezistența unui conductor. De exemplu, temperatura mediu inconjurator. La urma urmei, se știe că pe măsură ce temperatura firului în sine crește, rezistența acestuia crește. Și deoarece acest indicator este invers legat de puterea (densitatea) curentului, în consecință, curentul scade odată cu creșterea rezistenței, dimpotrivă. Adevărat, acest lucru se aplică acelor metale care dețin un coeficient de temperatură pozitiv. Un exemplu este aliajul de tungsten folosit pentru filamentul becurilor. Pentru un astfel de material, modificările rezistenței (densității) curentului nu sunt teribile la încălzire ridicată, deoarece acest metal are un coeficient de temperatură negativ.

Calculul rezistenței

Astăzi totul este făcut pentru om. Și chiar și un calcul atât de simplu se poate face în mai multe moduri. Unele sunt simple, altele sunt complexe. Să începem cu cele simple.

Prima opțiune este tabelară. Care este simplitatea lui? De exemplu, tabelul de mai jos.

Aici totul este clar arătat și interconectat. Cunoscând dimensiunile specifice ale unui fir de cupru, puteți determina rezistența acestuia și cantitatea de curent pe care o poate rezista firul. Sau, dimpotrivă, având indicatori de rezistență sau puterea curentului (densitatea), care, apropo, pot fi determinate cu un multimetru, puteți determina cu ușurință secțiunea transversală sau diametrul conductorului. Această opțiune cele mai convenabile, mesele pot fi găsite gratuit pe internet.

A doua modalitate de a determina este utilizarea unui calculator (online). Există o mulțime de astfel de dispozitive de internet, este convenabil și ușor să lucrați cu ele. Puteți introduce cantități fizice ale unui conductor de cupru într-un astfel de calculator și puteți obține indicatori dimensionali sau invers. Adevărat, cea mai mare parte a acestor calculatoare din programul lor are o valoare standard - aceasta rezistivitate cupru, egal cu 0,0172 Ohm mm²/m.

Și cea mai dificilă opțiune de calcul este să o faci singur folosind o formulă. Aici este: R=pl/S, unde:

• p este aceeași rezistivitate a cuprului;
• l este lungimea firului de cupru;
• S este secțiunea sa.

Aș dori să remarc că cuprul are una dintre cele mai scăzute rezistivități. Mai jos este doar argint - 0,016.

Puteți determina secțiunea transversală a conductorului prin formulă, unde parametrul principal este diametrul acestuia. Dar puteți determina diametrul căi diferite Apropo, există un astfel de articol pe site-ul nostru, îl puteți citi și obține informații complete și de încredere.

Odată ce această valoare este mai mică, va scădea de atâtea ori rezistenţă conductor.

Dacă este posibil, reduceți lungimea conductorului utilizat în circuit. Rezistența este direct proporțională cu lungimea conductorului. Dacă conductorul este scurtat de n ori, atunci rezistenţă scade cu aceeasi suma.

Măriți aria secțiunii transversale a conductorului. Instalați un conductor cu o secțiune transversală mare sau conectați mai mulți conductori în paralel într-un mănunchi de fire. De câte ori va crește aria secțiunii transversale a conductorului, de câte ori va scădea rezistenţă conductor.

Puteți combina aceste metode. De exemplu, a coborî rezistenţă conductor de 16 ori, înlocuiți-l cu un conductor, specific rezistenţă De 2 ori mai puțin, îi reducem lungimea de 2 ori, iar aria secțiunii transversale de 4 ori.

Pentru a minimiza rezistenţă pe secțiunea lanț, atașați altul în paralel cu acesta rezistenţă, a cărui valoare este calculată. Vă rugăm să rețineți că atunci când sunt conectate în paralel, rezistenţă secțiunea circuitului este întotdeauna mai mică decât cea mai mică rezistență situată în ramuri paralele. Calculați ce aveți nevoie rezistenţă să fie conectat în paralel. Pentru a face acest lucru, măsurați rezistenţă secțiunea lanțului R1. Definiți ceva rezistenţă, care ar trebui să fie pe ea - R. După aceea, determinați rezistenţă R2, care trebuie conectat la rezistența R1 în paralel. Pentru a face acest lucru, găsiți produsul rezistențelor R și R1 și împărțiți la diferența dintre R1 și R (R2 = R R1 / (R1 - R)). Rețineți că, prin condiție, R1 este întotdeauna mai mare decât R.

Rezistenţă este o anumită capacitate a elementului circuit electricîmpiedică-l să treacă curent electric. Este deținut de diverse materiale, de exemplu, cupru, fier și nicrom. Rezistența totală este rezistența întregului circuit electric ca întreg. Se măsoară în ohmi. Este necesar să se cunoască rezistența circuitului pentru a evalua curenții de scurtcircuit și pentru a selecta dispozitivele de comutare.

Vei avea nevoie

• Ohmmetru, punte de măsurare, calculator.

Instruire

Mai întâi, determinați modul în care elementele circuitului electric sunt conectate între ele, deoarece acest lucru afectează calculul rezistenta totala. Conductorii pot fi în serie sau paralel. O conexiune serială este o astfel de conexiune atunci când toate elementele sunt conectate în așa fel încât secțiunea lanțului care le include să nu aibă un singur nod, iar o conexiune paralelă este o astfel de conexiune atunci când toate elementele circuitului sunt conectate prin doi. noduri și nu au conexiuni cu alte noduri.

Dacă ați stabilit că conductorii dintr-un circuit electric sunt conectați în serie, găsirea impedanței nu este dificilă. Doar adunați rezistențele tuturor elementelor. Dacă nu vi se oferă rezistența fiecărui conductor, ci având în vedere tensiunile acestora și puterea curentului oricărui element al circuitului, atunci adunând toate tensiunile, veți afla tensiunea totală. Puterea curentului fiecărui element atunci când este conectat în serie este egală, adică puterea totală a curentului în întregul circuit este egală cu puterea curentului oricărui conductor al acestui lanț. Și apoi, pentru a găsi rezistența totală, împărțiți tensiunea totală la curent.

Dacă elementele sunt conectate în paralel, atunci rezistența totală poate fi găsită în felul următor: înmulțiți rezistențele tuturor conductorilor și împărțiți la suma lor. Dacă nu vi se oferă rezistența fiecărui element, ci având în vedere puterea curentului lor și tensiunea oricărui element al circuitului, atunci adunând toate puterile curentului, veți afla totalul. Tensiunile fiecărui element atunci când sunt conectate în paralel sunt egale, adică tensiunea totală din întregul circuit este egală cu tensiunea oricărui conductor al acestui circuit. Și apoi, pentru a găsi rezistența totală, împărțiți tensiunea la curentul total.

Pentru a determina rezistența totală a unui circuit electric, utilizați instrumente de măsurare, cum ar fi un ohmmetru și o punte de măsurare. Ele vă vor ajuta să determinați rezistențele electrice.

Sfat util

Asigurați-vă că determinați metoda de conectare a elementelor în circuitul electric, deoarece de aceasta depinde calcularea corectă a rezistenței totale!

Surse:

• calculați rezistența circuitului în 2017

Rezistenţă fire arată cât de mult împiedică trecerea curentului electric. Măsurați-l cu un tester comutat în modul ohmmetru. Dacă acest lucru nu este posibil, îl puteți calcula în diferite moduri.

Vei avea nevoie

• - tester;
• - riglă sau bandă de măsurare;
• - calculator.

Instruire

Măsurați rezistența fire. Pentru a face acest lucru, conectați testerul, care este inclus în modul ohmmetru, la capete. Rezistența electrică va apărea pe ecranul dispozitivului. fireîn Ohmi sau multipli, în funcție de setările dispozitivului. Cablul trebuie deconectat de la sursa de alimentare.

Calculați rezistența folosind un tester care funcționează în modul ampermetru și voltmetru. Dacă firul face parte dintr-un circuit electric, conectați-l la o sursă de alimentare. Până la capete fireîn paralel, conectați testerul, inclus în modul voltmetru. Măsurați căderea de tensiune pe fir în volți.

Comutați testerul în modul ampermetru și conectați-l la circuit în serie. Obțineți valoarea curentului din circuit în amperi. Folosind raportul derivat din legea lui Ohm, găsiți rezistența electrică a conductorului. Pentru a face acest lucru, împărțiți tensiunea U la curentul I, R=U/I.

Exemplu. Măsurătoarea a arătat că, cu o cădere de tensiune pe conductor de 24 V, puterea curentului în acesta este de 1,2 A. Determinați rezistența acestuia. Găsiți raportul dintre tensiune și curent R \u003d 24 / 1,2 \u003d 20 Ohmi.

Găsiți rezistență fire fără a-l conecta la o sursă de alimentare. Aflați din ce material este făcut firul. Într-un tabel specializat, găsiți rezistivitatea acestui material în Ohm ∙ mm2 / m.

Calculați secțiunea transversală fire daca nu este specificat initial. Pentru a face acest lucru, îndepărtați-l de izolație, dacă este izolat, și măsurați diametrul conductorului în mm. Determinați-i raza împărțind diametrul la 2. Determinați secțiunea transversală fire prin înmulțirea numărului π≈3,14 cu pătratul razei miezului.

Folosind o riglă sau o bandă de măsurare, măsurați lungimea fireîn metri. Calculați rezistența fire, înmulțind rezistivitatea materialului ρ cu lungimea conductorului l. Împărțiți rezultatul la secțiunea sa S, R=ρ∙l/S.

Exemplu. Găsiți rezistența cuprului fire cu un diametru de 0,4 mm și o lungime de 100 m. Rezistivitatea cuprului este de 0,0175 Ohm∙mm2/m. Rază fire egal cu 0,4/2=0,2 mm. Secțiunea S=3,14∙0,2²=0,1256 mm². Calculați rezistența folosind formula R=0,0175∙100/0,1256≈14 Ohm.

Surse:

• rezistența firului de cupru

Dacă închideți un circuit electric creând o diferență de potențial la capete, atunci un curent electric va trece prin el, a cărui putere poate fi măsurată cu un ampermetru. Dar această forță va varia dacă un conductor este înlocuit cu altul în circuit. Acest lucru sugerează că nu numai tensiunea afectează puterea curentului, ci și materialul din care este făcut conductorul. Această proprietate a unui conductor de a împiedica trecerea curentului electric se numește rezistență.

Fiecare corp în raport cu curentul electric se caracterizează prin rezistența sa. Dacă ne amintim de teoria electronică, atunci conform acesteia, toate substanțele sunt compuse din atomi și molecule. Acești atomi și molecule sunt diferite substanțe au o structură diferită. Și ei sunt cei care se întâlnesc pe calea de mișcare a electronilor liberi într-un conductor atunci când un curent trece printr-un circuit electric. Adică, atunci când un electron liber se ciocnește cu un ion din rețeaua cristalină a materialului conductor, acesta își pierde inevitabil o parte din energia cinetică și experimentează, parcă, rezistență la mișcarea sa.

Cu cât rezistența conductorului este mai mare, cu atât transmite mai rău curentul electric. Rezistența electrică este notă cu litera latină R și 1 ohm este luat ca unitate de măsură.

Caracteristica inversă a rezistenței unei substanțe este conductivitatea acesteia. Cu cât conductivitatea electrică a unui material este mai mare, cu atât conducă mai bine curentul. Izolatoarele diferă de conductori în ceea ce privește conductivitatea de un număr mare de ori, măsurat cu unul cu douăzeci și două de zerouri!

Rezistivitate. Definiție și calcul

Deci, rezistența electrică depinde de materialul din care este realizat conductorul. Dar există doi parametri importanți - aceasta este lungimea conductorului și aria sa transversală. Evident, cu cât conductorul este mai lung, cu atât ionii substanței sale vor interfera mai mult cu mișcarea electronilor liberi.

Dar pentru a înțelege mai bine de ce rezistența depinde de aria secțiunii transversale, trebuie să faceți o analogie cu apa. Imaginați-vă două vase identice conectate într-un caz printr-un tub subțire, iar în celălalt printr-unul gros. Va curge apa mai repede printr-un tub subțire sau gros dintr-un vas în altul? E clar că e gros.
Rezistivitatea este rezistența unui conductor cu o lungime de 1 metru și o secțiune transversală de 1 mm2.

Argintul și cuprul au cea mai scăzută rezistivitate.

Astfel, pentru a calcula rezistența electrică a unui conductor, trebuie să utilizați formula:
R = pl/S
unde p este rezistența specifică, l este lungimea conductorului, S este aria secțiunii transversale a conductorului.

Pe măsură ce temperatura unui conductor metalic crește, rezistența acestuia crește. Acest fenomen poate fi explicat prin faptul că atunci când energia termică este transferată unui corp, intensitatea mișcării atomilor substanței sale crește, iar acest lucru împiedică într-o mai mare măsură circulația liberă a electronilor.

Odată cu scăderea temperaturii metalelor, se creează condiții mai bune pentru conducerea curentului electric. Există chiar și supraconductivitate, adică o astfel de stare a unui conductor metalic când rezistența sa este zero. În acest caz, atomii de metal practic îngheață pe loc, fără a împiedica absolut mișcarea electronilor liberi. Acest lucru se întâmplă la o temperatură de -273 ° C.

Surse:

• Scoala de electrician

Conţinut:

La proiectare retelelor electriceîn apartamente sau case particulare, este obligatoriu să se calculeze secțiunea transversală a firelor și cablurilor. Pentru calcule se folosesc indicatori precum valoarea consumului de energie și puterea curentului care va trece prin rețea. Rezistența nu este luată în considerare din cauza lungimii scurte a liniilor de cablu. Cu toate acestea, acest indicator este necesar pentru o lungime mare de linii electrice și căderi de tensiune în diferite secțiuni. De o importanță deosebită este rezistența firului de cupru. Astfel de fire sunt din ce în ce mai utilizate în rețelele moderne, astfel încât proprietățile lor fizice trebuie luate în considerare la proiectare.

Concepte și semnificație de rezistență

Rezistența electrică a materialelor este utilizată pe scară largă și luată în considerare în inginerie electrică. Această valoare vă permite să setați parametrii de bază ai firelor și cablurilor, în special cu o metodă ascunsă de așezare a acestora. În primul rând, se stabilește lungimea exactă a liniei așezate și materialul utilizat pentru producerea sârmei. După calcularea datelor inițiale, este foarte posibil să se măsoare cablul.

Comparativ cu normalul cablaj electric, în electronică, parametrii de rezistență au o importanță decisivă. Este luat în considerare și comparat împreună cu alți indicatori prezenți în circuite electronice. În aceste cazuri, o rezistență a firului selectată incorect poate provoca o funcționare defectuoasă a tuturor elementelor sistemului. Acest lucru se poate întâmpla dacă utilizați un fir prea subțire pentru a vă conecta la sursa de alimentare a computerului. Va exista o ușoară scădere a tensiunii în conductor, ceea ce va provoca o funcționare incorectă a computerului.

Rezistența într-un fir de cupru depinde de mulți factori și în primul rând de proprietăți fizice materialul în sine. În plus, se ia în considerare diametrul sau secțiunea transversală a conductorului, determinate de formulă sau de un tabel special.

masa

Rezistența unui conductor de cupru este influențată de mai multe mărimi fizice suplimentare. În primul rând, trebuie luată în considerare temperatura mediului ambiant. Toată lumea știe că pe măsură ce temperatura unui conductor crește, rezistența acestuia crește. În același timp, are loc o scădere a puterii curentului datorită dependenței invers proporționale a ambelor mărimi. Aceasta se referă în primul rând la metalele cu un coeficient de temperatură pozitiv. Un exemplu de coeficient negativ este aliajul de tungsten utilizat în lămpile cu incandescență. În acest aliaj, rezistența curentului nu scade chiar și cu încălzire foarte mare.

Cum se calculează rezistența

Există mai multe moduri de a calcula rezistența unui fir de cupru. Cea mai simplă este versiunea tabelară, unde sunt indicați parametrii interdependenți. Prin urmare, pe lângă rezistență, se determină puterea curentului, diametrul sau secțiunea transversală a firului.

În al doilea caz, se folosesc diverse. În fiecare dintre ele este introdus un set de cantități fizice ale unui fir de cupru, cu ajutorul cărora se obțin rezultate precise. Majoritatea acestor calculatoare folosesc rezistența de cupru în cantitate de 0,0172 Ohm * mm 2 / m. În unele cazuri, o astfel de valoare medie poate afecta acuratețea calculelor.

Cea mai dificilă opțiune este considerată calcule manuale, folosind formula: R \u003d p x L / S, în care p este rezistivitatea cuprului, L este lungimea conductorului și S este secțiunea transversală a acestui conductor. Trebuie remarcat faptul că tabelul definește rezistența firului de cupru ca fiind una dintre cele mai mici. Doar argintul are o valoare mai mică.