Bách khoa toàn thư phanh Wikipedia
Bài này ghi chép về đặc thù cản ngăn và dẫn năng lượng điện của những trang bị rõ ràng. Đối với trang bị năng lượng điện nằm trong thương hiệu, coi Điện trở. Đối với đặc thù cản ngăn và dẫn năng lượng điện trình bày cộng đồng, coi Điện trở suất và năng lượng điện dẫn suất.
Bạn đang xem: đơn vị đo điện trở là
Bài ghi chép về |
Điện kể từ học |
---|
|
Tĩnh điện
|
Tĩnh từ
|
Điện động
|
Mạch điện
|
Phát biểu hiệp phương sai Tenxơ năng lượng điện từ
|
Các căn nhà khoa học
|
|
Trong năng lượng điện tử và năng lượng điện kể từ học tập, điện trở của một vật là đặc thù mang lại đặc thù cản ngăn dòng sản phẩm năng lượng điện của vật cơ. Đại lượng nghịch ngợm hòn đảo của năng lượng điện trở là điện dẫn hoặc độ dẫn điện, và là đặc thù mang lại kĩ năng mang lại dòng sản phẩm năng lượng điện chạy qua chuyện. Điện trở đem một vài đặc thù tương tự động như quái sát nhập cơ học tập. Đơn vị SI của năng lượng điện trở là ohm (Ω), còn của năng lượng điện dẫn là siemens (S) (trước gọi là "mho" và ký hiệu vày ℧).
Điện trở của một vật đa số tùy theo vật liệu làm ra nó. Những vật thực hiện kể từ hóa học cơ hội năng lượng điện như cao su đặc thông thường đem năng lượng điện trở cao và năng lượng điện dẫn thấp, trong lúc những vật thực hiện kể từ hóa học dẫn năng lượng điện như sắt kẽm kim loại thì đem năng lượng điện trở thấp và năng lượng điện dẫn cao. Mối mối liên hệ này được màn trình diễn vày năng lượng điện trở suất và năng lượng điện dẫn suất. Tuy nhiên, năng lượng điện trở và năng lượng điện dẫn không chỉ có tùy theo thực chất của vật tư mà còn phải thay cho thay đổi theo như hình dạng và độ cao thấp của vật thể vày bọn chúng là những đại lượng nước ngoài diên chứ không cần nội hàm. Ví dụ, một chạc dẫn nhiều năm và miếng đem năng lượng điện trở to hơn chạc dẫn ngắn ngủi và dày. Mọi vật đều cản ngăn dòng sản phẩm năng lượng điện tại mức phỏng chắc chắn, trừ hóa học siêu dẫn đem năng lượng điện trở vày ko.
Điện trở R của một vật được khái niệm vày tỉ số đằm thắm năng lượng điện áp U và dòng sản phẩm năng lượng điện I qua chuyện nó, còn năng lượng điện dẫn G thì ngược lại:
Đối với rất nhiều vật tư và ĐK, U và I tỉ lệ thành phần thuận cùng nhau, và vì thế R và G là hằng số (mặc mặc dù bọn chúng vẫn tùy theo hình dạng, độ cao thấp, vật liệu của vật và những nguyên tố khác ví như nhiệt độ phỏng hoặc phát triển thành dạng). Quan hệ tỉ lệ thành phần này được gọi là toan luật Ohm, và những vật tư tuân theo dõi nó được gọi là vật tư ohmic.
Với một vài linh phụ kiện, như máy phát triển thành áp, diode hoặc pin, U và I ko trọn vẹn tỉ lệ thành phần thuận cùng nhau. Thông thường tỉ số U/I vẫn đang còn ích, và được gọi là điện trở chạc cung hoặc điện trở tĩnh,[1][2] vày bọn chúng ứng với nghịch ngợm hòn đảo phỏng dốc của một chạc cung đằm thắm gốc tọa phỏng và quánh tuyến V–A. Trong những tình huống không giống, đạo hàm dU/dI thông thường được sử dụng; đại lượng này được gọi là điện trở vi sai.
Giới thiệu[sửa | sửa mã nguồn]
Trong côn trùng đối sánh thủy lực, dòng sản phẩm năng lượng điện chạy nhập chạc (hoặc năng lượng điện trở) tương tự như nước chảy nhập ống, và phỏng hạn chế năng lượng điện áp bên trên chạc tương tự như phỏng hạn chế áp suất đẩy nước qua chuyện ống. Điện dẫn tỉ lệ thành phần với vận tốc dòng sản phẩm chảy với 1 áp suất mang lại trước, và năng lượng điện trở tỉ lệ thành phần với áp suất cần thiết nhằm đạt được một dòng sản phẩm chảy.
Điện trở và năng lượng điện dẫn của một chạc dẫn, năng lượng điện trở hoặc linh phụ kiện không giống thông thường tùy theo nhì nguyên tố chính:
- hình học tập (hình dạng), và
- vật liệu
Hình học tập vày khó khăn đẩy nước qua chuyện một ống nhiều năm, nhỏ, rộng lớn là một trong những ống ngắn ngủi, dày. Tương tự động, một chạc đồng nhiều năm miếng đem năng lượng điện trở cao hơn nữa (độ dẫn năng lượng điện thấp hơn) một chạc đồng ngắn ngủi, dày.
Vật liệu cũng cần thiết vì như thế một ống chứa chấp đẫy tóc tiếp tục ngăn ngừa dòng sản phẩm chảy của nước rộng lớn là một trong những ống trống rỗng với nằm trong hình dạng và chiều kích. Tương tự động, electron hoàn toàn có thể đơn giản chạy qua chuyện một chạc đồng, tuy nhiên khó khăn chạy qua chuyện một chạc thép nằm trong hình dạng và form size, và đa số ko thể chạy qua chuyện một hóa học cơ hội năng lượng điện như cao su đặc. Sự không giống nhau đằm thắm đồng, thép và cao su đặc là vì cấu hình hiển vi và thông số kỹ thuật electron của bọn chúng, và được đặc thù vày năng lượng điện trở suất.
Điện trở và năng lượng điện dẫn[sửa | sửa mã nguồn]
Những vật mang lại dòng sản phẩm năng lượng điện chạy qua chuyện được gọi là vật dẫn năng lượng điện (tiếng Anh: conductor). Một trang bị với năng lượng điện trở chắc chắn nhằm sử dụng nhập mạch được gọi là một trong những năng lượng điện trở (tiếng Anh: resistor). Vật dẫn năng lượng điện được tạo kể từ những vật tư có tính dẫn năng lượng điện cao như sắt kẽm kim loại, nhất là đồng và nhôm. Mặt không giống, năng lượng điện trở được tạo từ khá nhiều loại vật tư tùy nằm trong nhập năng lượng điện trở cần phải có, lượng tích điện phân giã, phỏng đúng đắn và giá tiền.
Định luật Ohm[sửa | sửa mã nguồn]
Với nhiều vật tư, độ mạnh dòng sản phẩm năng lượng điện I qua chuyện vật tỉ lệ thành phần thuận với năng lượng điện áp U bên trên nó:
với một khoảng chừng rộng lớn những năng lượng điện áp và dòng sản phẩm năng lượng điện. Do cơ, năng lượng điện trở và năng lượng điện dẫn của những vật hoặc linh phụ kiện cơ không bao giờ thay đổi. Quan hệ này được gọi là toan luật Ohm, và những vật tư tuân theo dõi nó được gọi là vật tư ohmic. Dây dẫn và năng lượng điện trở là những ví dụ của linh phụ kiện ohmic. Đồ thị màn trình diễn dòng sản phẩm điện–điện áp của một trang bị ohmic là một trong những đường thẳng liền mạch trải qua gốc tọa phỏng với phỏng dốc dương.
Nhiều linh phụ kiện và vật tư sử dụng nhập năng lượng điện tử ko tuân theo dõi toan luật Ohm; dòng sản phẩm năng lượng điện ko tỉ lệ thành phần thuận với năng lượng điện áp, vì thế năng lượng điện trở thay cho thay đổi tùy theo năng lượng điện áp và dòng sản phẩm năng lượng điện trải qua nó. Chúng được gọi là phi tuyến tính hoặc phi ohmic. Diode và đèn huỳnh quang quẻ là một vài ví dụ của trang bị ko ohmic. Đặc tuyến V–A của bọn chúng là một trong những lối cong.
Liên hệ với năng lượng điện trở suất và năng lượng điện dẫn suất[sửa | sửa mã nguồn]
Điện trở của một vật dựa vào đa số nhập nhì yếu ớt tố: vật tư và hình dạng của chính nó. Với một vật tư mang lại trước, năng lượng điện trở của vật tỉ lệ thành phần nghịch ngợm với diện tích S thiết diện và tỉ lệ thành phần thuận với chiều nhiều năm của vật. Do cơ, nhập tình huống vật đem thiết diện ko thay đổi, năng lượng điện trở R và năng lượng điện dẫn G của vật hoàn toàn có thể được xem bằng
trong đó
- ℓ là chiều nhiều năm vật dẫn, tính vày mét (m),
- A là diện tích S thiết diện của vật, tính vày mét vuông (m²),
- ρ (rho) là năng lượng điện trở suất của hóa học làm ra vật, tính vày ohm-mét (Ω·m),
- σ (sigma) là năng lượng điện dẫn suất của hóa học làm ra vật, tính vày siemens bên trên mét (S·m−1).
Điện trở suất là đại lượng biểu thị kĩ năng cản ngăn dòng sản phẩm năng lượng điện của một vật tư. Điện trở suất và năng lượng điện dẫn suất là những hằng số tỉ lệ thành phần nên có thể tùy theo vật liệu của vật nhưng mà ko tùy theo hình dạng của vật. Điện dẫn suất là nghịch ngợm hòn đảo của năng lượng điện trở suất: σ = 1 / ρ.
Xem thêm: phân tích 2 khổ thơ đầu bài viếng lăng bác
Công thức bên trên ko trọn vẹn đúng đắn và chỉ đúng trong các tình huống tỷ lệ dòng sản phẩm năng lượng điện là như nhau ở từng điểm nhập vật. Tuy nhiên, công thức là một trong những xấp xỉ chất lượng so với những vật dẫn nhiều năm như chạc năng lượng điện.
Một tình huống không giống nhưng mà công thức bên trên ko đúng là với dòng sản phẩm năng lượng điện xoay chiều (AC), vày cảm giác mặt phẳng ngay lập tức dòng sản phẩm năng lượng điện chạy ở trung tâm vật dẫn. Vì nguyên nhân này, thiết diện hình học của vật không giống với thiết diện hiệu dụng nhưng mà dòng sản phẩm năng lượng điện chạy qua chuyện, nên năng lượng điện trở cao hơn nữa đối với thông thường. Tương tự động, nếu như nhì vật dẫn bịa đặt ngay sát nhau đem dòng sản phẩm năng lượng điện AC chạy qua chuyện, năng lượng điện trở của bọn chúng tiếp tục tăng tự cảm giác phụ cận. Tại tần số năng lượng điện thương nghiệp, những cảm giác này hiệu quả rộng lớn với những chạc dẫn độ mạnh cao, tựa như các busbar ở những phân trạm năng lượng điện,[3] hoặc những cáp năng lượng điện vói độ mạnh cỡ vài ba trăm ampe.
Điện trở suất của những vật tư không giống nhau hoàn toàn có thể chênh chênh chếch rất rộng lớn. Ví dụ như năng lượng điện dẫn suất của teflon thấp rộng lớn của đồng khoảng chừng 1030 phen, còn phân phối dẫn nằm tại vị trí khoảng chừng đằm thắm và thay cho thay đổi tùy theo nhiều nguyên tố.
Đo lường[sửa | sửa mã nguồn]
Dụng cụ nhằm đo năng lượng điện trở được gọi là ohm nối tiếp. Những ohm nối tiếp giản dị và đơn giản ko thể đo đúng đắn năng lượng điện trở thấp vì như thế năng lượng điện trở của chủ yếu ohm nối tiếp thực hiện con gián đoạn việc thống kê giám sát, nên những trang bị đúng đắn hơn hoàn toàn như four-terminal sensing được sử dụng.
Điện trở tĩnh và vi sai[sửa | sửa mã nguồn]
Nhiều linh phụ kiện năng lượng điện tử như diode và pin năng lượng điện không tuân theo dõi toan luật Ohm. Chúng được gọi là không ohmic hoặc phi tuyến tính, và quánh tuyến Volt–Ampere của bọn chúng ko nên là đường thẳng liền mạch trải qua gốc tọa phỏng.
Điện trở và năng lượng điện dẫn vẫn hoàn toàn có thể được khái niệm mang lại những linh phụ kiện ko ohmic. Tuy nhiên, không giống với năng lượng điện trở ohmic, năng lượng điện trở phi tuyến tính ko nên là hằng số nhưng mà thay cho thay đổi tùy theo năng lượng điện áp hoặc dòng sản phẩm năng lượng điện qua chuyện vật. Hai loại năng lượng điện trở khi đó là:[1][2]
- Điện trở tĩnh (static resistance)
- Điện trở tĩnh ứng với khái niệm thường thì của năng lượng điện trở và vày năng lượng điện áp phân chia mang lại độ mạnh dòng sản phẩm điện
- .
- Điện trở vi sai (differential resistance)
- Điện trở vi sai là đạo hàm của năng lượng điện áp so với độ mạnh dòng sản phẩm năng lượng điện, tức là phỏng dốc của quánh tuyến V–A bên trên một điểm
Mạch năng lượng điện xoay chiều[sửa | sửa mã nguồn]
Trở kháng và dẫn nạp[sửa | sửa mã nguồn]
Khi dòng sản phẩm năng lượng điện xoay chiều chạy nhập mạch, quan hệ đằm thắm độ mạnh và năng lượng điện áp qua chuyện những linh phụ kiện không chỉ có tùy theo tỉ số sự cân đối, mà còn phải tùy theo phỏng lệch sóng đằm thắm bọn chúng. Ví dụ, nhập một năng lượng điện trở hoàn hảo, Lúc năng lượng điện áp đạt cực to thì dòng sản phẩm năng lượng điện cũng đạt cực to (cường phỏng và năng lượng điện áp nằm trong pha). Nhưng với 1 tụ năng lượng điện hoặc cuộn cảm, dòng sản phẩm năng lượng điện đạt cực to Lúc năng lượng điện áp vày ko và ngược lại (cường phỏng và năng lượng điện áp vuông pha). Để màn trình diễn cả biên phỏng và trộn của dòng sản phẩm năng lượng điện và năng lượng điện áp, tớ sử dụng số phức:
trong đó
- t là thời hạn,
- U và I là những hàm số theo dõi thời hạn,
- U0 và I0 là biên phỏng của năng lượng điện áp và độ mạnh,
- ω là tần số góc của dòng sản phẩm năng lượng điện xoay chiều,
- φ là phỏng lệch sóng,
- j là đơn vị chức năng ảo.
Khi ấy năng lượng điện áp và độ mạnh dòng sản phẩm năng lượng điện là phần thực của U và I. Nếu xét tỉ số đằm thắm U và I:
Z được gọi là trở kháng hoặc tổng trở, còn Y được gọi là dẫn nạp hoặc tổng dẫn. Trở kháng và dẫn hấp thụ hoàn toàn có thể được phân tách bộ phận thực và phần ảo tương ứng:
trong cơ R là năng lượng điện trở, G là năng lượng điện dẫn, X là năng lượng điện kháng và B là năng lượng điện hấp thụ. Đối với năng lượng điện trở hoàn hảo, Z và Y tinh giảm và theo thứ tự vày R và B, tuy nhiên so với mạch AC chứa chấp tụ năng lượng điện và cuộn cảm, X và B là không giống ko.
Trong mạch xoay chiều, tớ đem Z = 1 / Y, tương tự động như R = 1 / G nhập mạch một chiều.
Tính hóa học vật lý[sửa | sửa mã nguồn]
Tính hóa học dẫn năng lượng điện, hoặc cản ngăn năng lượng điện, của không ít vật tư hoàn toàn có thể lý giải vày cơ học tập lượng tử. Mọi vật tư đều được tạo ra kể từ màng lưới những nguyên vẹn tử. Các nguyên vẹn tử chứa chấp những electron, đem tích điện kết nối với phân tử nhân nguyên vẹn tử nhận những độ quý hiếm tách rốc bên trên những nút thắt chặt và cố định. Các nút này hoàn toàn có thể được group trở thành 2 nhóm: vùng dẫn và vùng hóa trị thông thường đem tích điện thấp rộng lớn vùng dẫn. Các electron đem tích điện trực thuộc vùng dẫn hoàn toàn có thể dịch chuyển đơn giản đằm thắm màng lưới những nguyên vẹn tử.
Khi đem hiệu năng lượng điện thế đằm thắm nhì đầu miếng vật tư, một năng lượng điện ngôi trường được thiết lập, kéo những electron ở vùng dẫn dịch chuyển nhờ lực Coulomb, dẫn đến dòng sản phẩm năng lượng điện. Dòng năng lượng điện mạnh hoặc yếu ớt tùy theo con số electron ở vùng dẫn.
Các electron trình bày cộng đồng bố trí nhập nguyên vẹn tử kể từ nút tích điện thấp cho tới cao, vậy nên đa số nằm tại vị trí vùng hóa trị. Số lượng electron nằm tại vị trí vùng dẫn tùy nằm trong vật tư và ĐK kích ứng tích điện (nhiệt phỏng, phản xạ năng lượng điện kể từ từ môi trường). Chia theo dõi đặc thù những nút tích điện của electron, đem sáu loại vật tư chủ yếu sau:
Vật liệu Điện trở suất, ρ (Ωm) Siêu dẫn 0 Kim loại Bán dẫn thay thay đổi mạnh Chất năng lượng điện phân thay thay đổi mạnh Cách điện Superinsulators
Lý thuyết vừa vặn nêu ko lý giải đặc thù dẫn năng lượng điện mang lại từng vật tư. Vật liệu như siêu dẫn đem chế độ dẫn năng lượng điện không giống, tuy nhiên ko nêu ở trên đây tự vật tư này không tồn tại năng lượng điện trở.
Sự dựa vào nhiệt độ độ[sửa | sửa mã nguồn]
Thay thay đổi năng lượng điện trở theo dõi nhiệt độ độ[sửa | sửa mã nguồn]
Điện trở của sắt kẽm kim loại tạo thêm Lúc bị nung lạnh lẽo. Hệ số nhiệt độ phỏng (Alpha) của năng lượng điện trở là lượng tăng năng lượng điện trở của một chạc dẫn đem năng lượng điện trở 1 ôm Lúc nhiệt độ phỏng tạo thêm 1 phỏng C (hệ số alpha được ghi ở bảng)
Điện trở của một hóa học phân phối dẫn nổi bật thuyên giảm cơ số nón với việc tạo thêm của nhiệt độ độ
Vật liệu | Điện trở suất ở 20oC Ω mm²/m | Hệ số nhiệt độ phỏng năng lượng điện trở |
---|---|---|
Đồng | 0,0175=1/54 | 0,004 (IEC 60909-0) |
Nhôm | 0,033=1/34 | 0,0037 (IEC 60909-0) |
Sắt | 0,13 - 0,18 | 0,0048 |
Bạc | 0,016 | 0,0038 |
Năng lượng năng lượng điện thất bay bên dưới dạng nhiệt[sửa | sửa mã nguồn]
Khi dòng sản phẩm năng lượng điện đem độ mạnh I chạy qua chuyện một vật đem năng lượng điện trở R, năng lượng điện năng được đem trở thành nhiệt độ năng thất bay đem năng suất
Xem thêm: những câu đố hại não
trong đó:
- PR là năng suất, đo theo dõi W
- I là độ mạnh dòng sản phẩm năng lượng điện, đo vày A
- R(T) là năng lượng điện trở, đo theo dõi Ω
Hiệu ứng này còn có ích nhập một vài phần mềm như đèn khí chạc tóc hoặc những trang bị cung ứng nhiệt độ vày năng lượng điện, tuy nhiên này lại là ko ước muốn trong công việc truyền đạt năng lượng điện năng. Các cách thức cộng đồng nhằm hạn chế tổn thất năng lượng điện năng là: dùng vật tư dẫn năng lượng điện chất lượng rộng lớn, hoặc vật tư đem thiết diện to hơn hoặc dùng hiệu năng lượng điện thế cao. Các chạc siêu dẫn được dùng nhập một vài phần mềm quan trọng, tuy nhiên khó khăn hoàn toàn có thể phổ cập vì như thế giá tiền cao và nền technology vẫn ko trở nên tân tiến.
Năng lượng năng lượng điện truyền[sửa | sửa mã nguồn]
Năng lượng năng lượng điện truyền không tồn tại thất bay bên dưới dạng nhiệt
Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]
- Bộ phân chia năng lượng điện thế
- Điện áp rơi
- Điện trở suất và năng lượng điện dẫn suất
- Đơn vị năng lượng điện kể từ SI
- Hiệu ứng Hall lượng tử
- Lượng tử dẫn
- Mạch tiếp nối đuôi nhau và tuy nhiên song
- Nhiệt trở
- Nhiễu Johnson–Nyquist
Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]
Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]
- Điện trở Lưu trữ 2007-04-27 bên trên Wayback Machine
- Sách học tập năng lượng điện tử bên trên Wikibooks
- “Resistance calculator”. Vehicular Electronics Laboratory. Clemson University. Bản gốc tàng trữ ngày 11 mon 7 năm 2010.
- “Electron conductance models using maximal entropy random walks”. wolfram.com. Wolfram Demonstrantions Project.
Bình luận