Сопротивление меди по сечению: Сопротивление медного провода: таблица, формула расчета сопротивления

Содержание

Сопротивление медного провода: таблица, формула расчета сопротивления

Использование меди в электротехнических устройствах обусловлено двумя факторами: хорошей проводимостью и относительной дешевизной. При проектировании или ремонте линий электропередач или электронных приборов, необходимо учитывать сопротивление медных проводов. Пренебрежение данным параметром приведет к поломке электрической системы.

Что такое сопротивление медного провода

В металлах ток образуется при появлении электрического поля. Оно «заставляет» двигаться электроны упорядоченно, в одном направлении. Электроны дальних орбит атома, слабо удерживаемые ядром, формируют ток.

Медные провода

При прохождении отрицательных частиц сквозь кристаллическую решетку молекул меди, они сталкиваются с атомами и другими электронами. Возникает препятствие или сопротивление направленному движению частиц.

Для оценки противодействия току была введена величина «электрическое сопротивление» или «электрический импеданс». Обозначается она буквой «R» или «r». Вычисляется сопротивление по формуле Георга Ома: R=, где U — разность потенциалов или напряжение, действующее на участке цепи, I — сила тока.

Понятие сопротивления

Важно! Чем выше значение импеданса металла, тем меньший ток проходит по нему, и именно медные проводники так широко распространены в электротехнике, благодаря этому свойству.

Исходя из формулы Ома, на величину тока влияет приложенное напряжение при постоянном R. Но резистентность медных проводов меняется, в зависимости от их физических характеристик и условий эксплуатации.

Что влияет на сопротивление медного провода

Электрический импеданс медного кабеля зависит от нескольких факторов:

  • Удельного сопротивления;
  • Площади сечения проволоки;
  • Длины провода;
  • Внешней температуры.

Последним пунктом можно пренебречь в условиях бытового использования кабеля. Заметное изменение импеданса происходит при температурах более 100°C.

Зависимость сопротивления

Удельное сопротивление в системе СИ обозначается буквой ρ. Оно определяется, как величина сопротивления проводника, имеющего сечение 1 м2 и длину 1 м, измеряется в Ом ∙ м2. Такая размерность неудобна в электротехнических расчетах, поэтому часто используется единица измерения Ом ∙ мм2.

Важно! Данный параметр является характеристикой вещества — меди. Он не зависит от формы или площади сечения. Чистота меди, наличие примесей, метод изготовления проволоки, температура проводника — факторы, влияющие на удельное сопротивление.

Зависимость параметра от температуры описывается следующей формулой: ρt= ρ20[1+ α(t−20°C)]. Здесь ρ20— удельное сопротивление меди при 20°C, α— эмпирически найденный коэффициент, от 0°Cдо 100°C для меди имеет значение, равное 0,004 °C-1, t — температура проводника.

Ниже приведена таблица значений ρ для разных металлов при температуре 20°C.

Таблица удельного сопротивления

Согласно таблице, медь имеет низкое удельное сопротивление, ниже только у серебра. Это обуславливает хорошую проводимость металла.

Чем толще провод, тем меньше его резистентность. Зависимость R проводника от сечения называется «обратно пропорциональной».

Важно! При увеличении поперечной площади кабеля, электронам легче проходить сквозь кристаллическую решетку. Поэтому, при увеличении нагрузки и возрастании плотности тока, следует увеличить площадь сечения.

Увеличение длины медного кабеля влечет рост его резистентности. Импеданс прямо пропорционален протяженности провода. Чем длиннее проводник, тем больше атомов встречаются на пути свободных электронов.

Выводы

Последним элементом, влияющим на резистентность меди, является температура среды. Чем она выше, тем большую амплитуду движения имеют атомы кристаллической решетки. Тем самым, они создают дополнительное препятствие для электронов, участвующих в направленном движении.

Важно! Если понизить температуру до абсолютного нуля, имеющего значение 0° Kили -273°C, то будет наблюдаться обратный эффект — явление сверхпроводимости. В этом состоянии вещество имеет нулевое сопротивление.

Температурная корреляция

Как узнать сопротивление 1 метра медного провода

После выяснения всех факторов, влияющих на резистентность медного провода, можно объединить их в формуле зависимости сопротивления от сечения проводника и узнать, как вычислить этот параметр. Математическое выражение выглядит следующим образом: R= pl/s, где:

  • ρ — удельное сопротивление;
  • l — длина проводника, при нахождении сопротивления медного проводника длиной 1 м, l = 1;
  • S— площадь поперечного сечения.

Для вычисления S, в случае провода цилиндрической формы, используется формула: S = π ∙ r2 = π d2/4 ≈ 0.785 ∙ d2, здесь:

  • r — радиус сечения провода;
  • d — его диаметр.

Если провод состоит из нескольких жил, то суммарная площадь будет равна: S = n d2/1,27, где n — количество жил.

Если проводник имеет прямоугольную форму, то S = a ∙ b, где a — ширина прямоугольника, b — длина.

Важно! Узнать диаметр сечения можно штангенциркулем. Если его нет под рукой, то намотать на любой стержень измеряемую проволоку, посчитать количество витков, желательно, чтобы их было не меньше 10 для большей точности. После этого измерить намотанную часть проводника, и разделить значение на количество витков.

Вычисление площади сечения

Как правильно рассчитать сопротивление провода по сечению

Проектируя электрическую сеть, необходимо правильно подобрать сечение кабеля, чтобы его резистентность не была высокой. Большой импеданс вызовет падение напряжения выше допустимого значения. В результате подключенное к сети электрическое устройство может не заработать. Также, провода начнут перегреваться.

Для правильного расчета минимального сечения необходимо учесть следующие факторы:

  • По стандартам ПУЭ падение напряжения не должно быть больше 5%.
  • В бытовых условиях ток проходит по двум проводам. Поэтому, при расчете величину сопротивления нужно умножить на 2.
  • Учитывать нужно мощность всех подключенных приборов на линии. Для развития предусмотреть запас по нагрузке.

Как вычислить сопротивление проводника по формуле? Для примера можно рассмотреть задачу. Требуется определить: достаточно ли будет медного кабеля сечением 2,5 мм2 и длиной 30 метров для подключения оборудования мощностью 9 кВт.

Формулы электрической цепи

Задача решается следующим образом:

  • Резистентность медного кабеля будет равна:

2 ∙ (ρ ∙ L) / S = 2 ∙ (0,0175 ∙ 30) / 2,5 = 0,42 Ом.

  • Для нахождения падения напряжения нужно определить силу тока, по формуле: I= P/U.

Здесь P — суммарная мощность оборудования, U — напряжение в цепи. Тогда сила тока будет равна: I = 9000 / 220 = 40,91 А.

  • Используя закон Ома, можно найти падение напряжения по кабелю: ΔU = I ∙ R = 40, 91 ∙ 0,42 = 17,18 В.
  • От 220 В процент падения составит: U% = (ΔU / U) ∙ 100% = (17,18 / 220) ∙ 100% = 7, 81%>5%.

Падение напряжение выходит за пределы допустимого значения, значит необходимо использовать кабель большего сечения.

Таблица сопротивления медного провода

Узнать резистентность проводника можно по таблицам. В них содержатся готовые результаты вычислений для разных кабелей.

Таблица меди на метр 1

Например, сопротивление меди на метр для различных сечений можно определить без вычислений, из соответствующей таблицы.

Таблица меди на метр 2

Важно! Таблицы не содержат данные о всех сечениях. Если нужно узнать величину импеданса для неуказанного кабеля, то находится среднее значение между двумя ближайшими известными сопротивлениями.

Таблица сечений, сопротивлений, силы тока

Расчет сопротивления кабеля является важной задачей при проектировании электрической системы. Воспользовавшись формулами или таблицами, можно успешно ее решить.

Сопротивление 1 метра медного провода сечением 0.5. Сопротивление провода

Электрическое сопротивление физическая величина, которая показывает, какое препятствие создается току при его прохождении по проводнику

. Единицами измерения служат Омы, в честь Георга Ома. В своем законе он вывел формулу для нахождения сопротивления, которая приведена ниже.

Рассмотрим сопротивление проводников на примере металлов. Металлы имеют внутреннее строение в виде кристаллической решетки. Эта решетка имеет строгую упорядоченность, а её узлами являются положительно заряженные ионы. Носителями заряда в металле выступают “свободные” электроны, которые не принадлежат определенному атому, а хаотично перемещаются между узлами решетки. Из квантовой физики известно, что движение электронов в металле это распространение электромагнитной волны в твердом теле. То есть электрон в проводнике движется со скоростью света (практически), и доказано, что он проявляет свойства не только как частица, но еще и как волна. А сопротивление металла возникает в результате рассеяния электромагнитных волн (то есть электронов) на тепловых колебаниях решетки и её дефектах. При столкновении электронов с узлами кристаллической решетки часть энергии передается узлам, вследствие чего выделяется энергия. Эту энергию можно вычислить при постоянном токе , благодаря закону Джоуля-Ленца – Q=I 2 Rt. Как видите чем больше сопротивление, тем больше энергии выделяется.

Удельное сопротивление

Существует такое важное понятие как удельное сопротивление, это тоже самое сопротивление, только в единице длины. У каждого металла оно свое, например у меди оно равно 0,0175 Ом*мм2/м, у алюминия 0,0271 Ом*мм2/м. Это значит, брусок из меди длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2 будет иметь сопротивление 0,0175 Ом, а такой же брусок, но из алюминия будет иметь сопротивление 0,0271 Ом. Выходит что электропроводность меди выше чем у алюминия. У каждого металла удельное сопротивление свое, а рассчитать сопротивление всего проводника можно по формуле

где p – удельное сопротивление металла, l – длина проводника, s – площадь поперечного сечения.

Значения удельных сопротивлений приведены в таблице удельных сопротивлений металлов (20°C)

Вещество

p , Ом*мм 2 /2

α,10 -3 1/K

Алюминий

0.0271

Вольфрам

0.055

Железо

0.098

Золото

0.023

Латунь

0.025-0.06

Манганин

0.42-0.48

0,002-0,05

Медь

0.0175

Никель

Константан

0.44-0.52

0.02

Нихром

0.15

Серебро

0.016

Цинк

0.059

Кроме удельного сопротивления в таблице есть значения ТКС, об этом коэффициенте чуть позже.

Зависимость удельного сопротивления от деформаций


При холодной обработке металлов давлением, металл испытывает пластическую деформацию. При пластической деформации кристаллическая решетка искажается, количество дефектов становится больше. С увеличением дефектов кристаллической решетки, сопротивление течению электронов по проводнику растет, следовательно, удельное сопротивление металла увеличивается. К примеру, проволоку изготавливают методом протяжки, это значит, что металл испытывает пластическую деформацию, в результате чего, удельное сопротивление растет. На практике для уменьшения сопротивления применяют рекристаллизационный отжиг, это сложный технологический процесс, после которого кристаллическая решетка как бы, “расправляется” и количество дефектов уменьшается, следовательно, и сопротивление металла тоже.

При растяжении или сжатии, металл испытывает упругую деформацию. При упругой деформации вызванной растяжением, амплитуды тепловых колебаний узлов кристаллической решетки увеличиваются, следовательно, электроны испытывают большие затруднения, и в связи с этим, увеличивается удельное сопротивление. При упругой деформации вызванной сжатием, амплитуды тепловых колебаний узлов уменьшаются, следовательно, электронам проще двигаться, и удельное сопротивление уменьшается.

Влияние температуры на удельное сопротивление

Как мы уже выяснили выше, причиной сопротивления в металле являются узлы кристаллической решетки и их колебания. Так вот, при увеличении температуры, тепловые колебания узлов увеличиваются, а значит, удельное сопротивление также увеличивается. Существует такая величина как температурный коэффициент сопротивления (ТКС), который показывает насколько увеличивается, или уменьшается удельное сопротивление металла при нагреве или охлаждении. Например, температурный коэффициент меди при 20 градусах по цельсию равен 4.1 · 10 − 3 1/градус. Это означает что при нагреве, к примеру, медной проволоки на 1 градус цельсия, её удельное сопротивление увеличится на 4.1 · 10 − 3 Ом. Удельное сопротивление при изменении температуры можно вычислить по формуле

где r это удельное сопротивление после нагрева, r 0 – удельное сопротивление до нагрева, a – температурный коэффициент сопротивления, t 2 – температура до нагрева, t 1 — температура после нагрева.

Подставив наши значения, мы получим: r=0,0175*(1+0.0041*(154-20))=0,0271 Ом*мм 2 /м. Как видите наш брусок из меди длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм 2 , после нагрева до 154 градусов, имел бы сопротивление, как у такого же бруска, только из алюминия и при температуре равной 20 градусов цельсия.

Свойство изменения сопротивления при изменении температуры, используется в термометрах сопротивления. Эти приборы могут измерять температуру основываясь на показаниях сопротивления. У термометров сопротивления высокая точность измерений, но малые диапазоны температур.

На практике, свойства проводников препятствовать прохождению тока используются очень широко. Примером может служить лампа накаливания, где нить из вольфрама, нагревается за счет высокого сопротивления металла, большой длины и узкого сечения. Или любой нагревательный прибор, где спираль разогревается благодаря высокому сопротивлению. В электротехнике, элемент главным свойством которого является сопротивление, называется – резистор . Резистор применяется практически в любой электрической схеме.

Когда производится расчет сечения кабеля, то в частном домостроении или в квартирах для определения этой величины используются два показателя: потребляемая мощность сети и сила тока, проходящая по разводке. Сопротивление в данном случае роли не играет. Все дело в небольшой длине проводов. А вот если длина линии электропередач достаточно большая, то без определения данного показателя здесь не обойтись. К примеру, на начале участка напряжение будет 220-2240 вольт, а на конце уже заниженное 200-220 вольт. А так как все чаще в проводке используются медные кабели и провода, то наша задача в этой статье рассмотреть сопротивление медного провода (таблица сопротивления проводов будет ниже приложена).

Что нам дает сопротивление в общем? В принципе, с его помощью можно узнать параметры используемого провода или материал, из которого он изготовлен. К примеру, если для прокладки линии электропередачи использовался скрытый способ, то зная сопротивление линии, можно точно сказать, какой она длины. Ведь часто прокладка производится под землей и непрямолинейным способом. Или еще один вариант, зная длину участка и его сопротивление можно подсчитать диаметр используемого кабеля, а через него и его сечение. Плюс, зная данную величину, можно узнать материал, из которого этот провод был изготовлен. Это все говорит о том, что не стоит сбрасывать со счетов данный показатель.

Все это касалось электрической проводки, но когда дело касается электроники, то в этой области без определения сопротивления и сопоставления его с другими параметрами не обойтись. В некоторых случаях данный параметр может сыграть решающую роль, даже неправильный подбор провода по сопротивлению может привести к тому, что подключаемый к такому проводнику прибор просто не будет работать. К примеру, если к блоку питания обычного компьютера подключить очень тонкий провод. Напряжение в таком проводнике станет низким, не намного, но этого будет хватать, чтобы компьютер работал некорректно.

От чего зависит сопротивление

Так как мы говорим о медном проводе, то первое от чего зависит этот физический параметр, это медь, то есть, сырьевой материал. Второе – это размеры проводника, а, точнее, его диаметр или сечение (обе величины связаны между собой формулой).

Конечно, есть дополнительные физические величины, которые влияют на сопротивление проводника. К примеру, температура окружающей среды. Ведь известно, что при повышении температуры самого провода, его сопротивление увеличивается. А так как этот показатель находится в обратной зависимости от силы (плотность) тока, соответственно ток при повышении сопротивления, наоборот, снижается. Правда, это относится к тем металлам, которые являются обладателями положительного температурного коэффициента. Для примера можно привести сплав вольфрама, который используется для нити накала лампочки. Такому материалу изменения силы (плотность) тока не страшны при высоком нагреве, потому что этот металл обладает отрицательным температурным коэффициентом.

Расчет сопротивления

Сегодня все сделано для человека. И даже такой простой расчет можно сделать несколькими способами. Есть простые, есть сложные. Начнем с простых.

Первый вариант табличный. В чем его простота? К примеру, таблица на нижнем рисунке.

Здесь все четко показано и взаимосвязано. Зная определенные размеры медного провода, можно определить его сопротивление и силу тока, которую провод может выдержать. Или, наоборот, имея в наличие показатели сопротивления или силы (плотность) тока, которые, кстати, можно определить мультиметром, можно легко определить сечение или диаметр проводника. Данный вариант самый удобный, таблицы можно найти в свободном доступе в интернете.

Второй способ определения – с помощью калькулятора (онлайн). Таких интернетовских приспособлений великое множество, работать с ними удобно и легко. Можно в такой калькулятор вставлять физические величины медного проводника и получать размерные показатели, или, наоборот. Правда, основная масса таких калькуляторов в своей программе имеет одно стандартное значение – это удельное сопротивление меди, равное 0,0172 Ом·мм²/м.

И самый сложный вариант расчета – это провести его своими руками, используя формулу. Вот она: R=pl/S, где:

  • р – это то самое удельное сопротивление меди;
  • l – длина медного провода;
  • S – его сечение.

Хотелось бы отметить, что медь обладает одним из самых низких удельных сопротивлений. Ниже него только серебро – 0,016.

Определить сечение проводника можно через формулу, где основным параметром является его диаметр. А вот определить диаметр можно разными способами, кстати, такая статья на нашем сайте есть, можете прочитать и получить полную и достоверную информацию.

Заключение о теме

Подводим итог всему вышесказанному. Конечно, никто не будет учитывать сопротивление электрической разводки медным кабелем в доме или квартире. Но если дело касается прокладки воздушных или подземных линий электропередач, к примеру, от подстанции до дачного участка, то данный показатель придется учитывать обязательно. Ведь именно он повлияет на качество напряжения в сети дома. А вот рассчитать параметры укладываемых кабелей можно будет разными способами, где показатель сопротивления медного провода (таблица приложена) является одним из основных.

Одним из физических свойств вещества является способность проводить электрический ток. Электропроводимость (сопротивление проводника) зависит от некоторых факторов: длины электрической цепи, особенностей строения, наличия свободных электронов, температуры, тока, напряжения, материала и площади поперечного сечения.

Протекание электрического тока через проводник приводит к направленному движению свободных электронов. Наличие свободных электронов зависит от самого вещества и берется из таблицы Д. И. Менделеева, а именно из электронной конфигурации элемента. Электроны начинают ударяться о кристаллическую решетку элемента и передают энергию последней. В этом случае возникает тепловой эффект при действии тока на проводник.

При этом взаимодействии они замедляются, но затем под действием электрического поля, которое их ускоряет, начинают двигаться с той же скоростью. Электроны сталкиваются огромное количество раз. Этот процесс и называется сопротивлением проводника.

Следовательно, электрическим сопротивлением проводника считается физическая величина, характеризующая отношение напряжения к силе тока.

Что такое электрическое сопротивление: величина, указывающая на свойство физического тела преобразовывать энергию электрическую в тепловую, благодаря взаимодействию энергии электронов с кристаллической решеткой вещества. По характеру проводимости различаются:

  1. Проводники (способны проводить электрический ток, так как присутствуют свободные электроны).
  2. Полупроводники (могут проводить электрический ток, но при определенных условиях).
  3. Диэлектрики или изоляторы (обладают огромным сопротивлением, отсутствуют свободные электроны, что делает их неспособными проводить ток).

Обозначается эта характеристика буквой R и измеряется в Омах (Ом) . Применение этих групп веществ является очень значимым для разработки электрических принципиальных схем приборов.

Для полного понимания зависимости R от чего-либо нужно обратить особое внимание на расчет этой величины.

Расчет электрической проводимости

Для расчета R проводника применяется закон Ома, который гласит: сила тока (I) прямо пропорциональна напряжению (U) и обратно пропорциональна сопротивлению.

Формула нахождения характеристики проводимости материала R (следствие из закона Ома для участка цепи): R = U / I.

Для полного участка цепи эта формула принимает следующий вид: R = (U / I) — Rвн, где Rвн — внутреннее R источника питания.

Способность проводника к пропусканию электрического тока зависит от многих факторов: напряжения, тока, длины, площади поперечного сечения и материала проводника, а также от температуры окружающей среды.

В электротехнике для произведения расчетов и изготовления резисторов учитывается и геометрическая составляющая проводника.

От чего зависит сопротивление: от длины проводника — l, удельного сопротивления — p и от площади сечения (с радиусом r) — S = Пи * r * r.

Формула R проводника: R = p * l / S.

Из формулы видно, от чего зависит удельное сопротивление проводника: R, l, S. Нет необходимости его таким способом рассчитывать, потому что есть способ намного лучше. Удельное сопротивление можно найти в соответствующих справочниках для каждого типа проводника (p — это физическая величина равная R материала длиною в 1 метр и площадью сечения равной 1 м².

Однако этой формулы мало для точного расчета резистора, поэтому используют зависимость от температуры.

Влияние температуры окружающей среды

Доказано, что каждое вещество обладает удельным сопротивлением, зависящим от температуры.

Для демонстрации это можно произвести следующий опыт. Возьмите спираль из нихрома или любого проводника (обозначена на схеме в виде резистора), источник питания и обычный амперметр (его можно заменить на лампу накаливания). Соберите цепь согласно схеме 1.

Схема 1 — Электрическая цепь для проведения опыта

Необходимо запитать потребитель и внимательно следить за показаниями амперметра. Далее следует нагревать R, не отключая, и показания амперметра начнут падать при росте температуры. Прослеживается зависимость по закону Ома для участка цепи: I = U / R. В данном случае внутренним сопротивлением источника питания можно пренебречь: это не отразится на демонстрации зависимости R от температуры. Отсюда следует, что зависимость R от температуры присутствует.

Физический смысл роста значения R обусловлен влиянием температуры на амплитуду колебаний (увеличение) ионов в кристаллической решетке. В результате этого электроны чаще сталкиваются и это вызывает рост R.

Согласно формуле: R = p * l / S, находим показатель, который зависит от температуры (S и l — не зависят от температуры). Остается p проводника. Исходя из это получается формула зависимости от температуры: (R — Ro) / R = a * t, где Ro при температуре 0 градусов по Цельсию, t — температура окружающей среды и a — коэффициент пропорциональности (температурный коэффициент).

Для металлов «a» всегда больше нуля, а для растворов электролитов температурный коэффициент меньше 0.

Формула нахождения p, применяемая при расчетах: p = (1 + a * t) * po, где ро — удельное значение сопротивления, взятое из справочника для конкретного проводника. В этом случае температурный коэффициент можно считать постоянным. Зависимость мощности (P) от R вытекает из формулы мощности: P = U * I = U * U / R = I * I * R. Удельное значение сопротивления еще зависит и от деформаций материала, при котором нарушается кристаллическая решетка.

При обработке металла в холодной среде при некотором давлении происходит пластическая деформация. При этом кристаллическая решетка искажается и растет R течения электронов. В этом случае удельное сопротивление также увеличивается. Этот процесс является обратимым и называется рекристаллическим отжигом, благодаря которому часть дефектов уменьшается.

При действии на металл сил растяжения и сжатия последний подвергается деформациям, которые называются упругими. Удельное сопротивление уменьшается при сжатии, так как происходит уменьшение амплитуды тепловых колебаний. Направленным заряженным частицам становится легче двигаться . При растяжении удельное сопротивление увеличивается из-за роста амплитуды тепловых колебаний.

Еще одним фактором, влияющим на проводимость, является вид тока, проходящего по проводнику.

Сопротивление в сетях с переменным током ведет себя несколько иначе, ведь закон Ома применим только для схем с постоянным напряжением. Следовательно, расчеты следует производить иначе.

Полное сопротивление обозначается буквой Z и состоит из алгебраической суммы активного, емкостного и индуктивного сопротивлений.

При подключении активного R в цепь переменного тока под воздействием разницы потенциалов начинает течь ток синусоидального вида. В этом случае формула выглядит: Iм = Uм / R, где Iм и Uм — амплитудные значения силы тока и напряжения. Формула сопротивления принимает следующий вид: Iм = Uм / ((1 + a * t) * po * l / 2 * Пи * r * r).

Емкостное сопротивление (Xc) обусловлено наличием в схемах конденсаторов. Необходимо отметить, что через конденсаторы проходит переменный ток и, следовательно, он выступает в роли проводника с емкостью.

Вычисляется Xc следующим образом: Xc = 1 / (w * C), где w — угловая частота и C — емкость конденсатора или группы конденсаторов. Угловая частота определяется следующим образом:

  1. Измеряется частота переменного тока (как правило, 50 Гц).
  2. Умножается на 6,283.

Индуктивное сопротивление (Xl) — подразумевает наличие индуктивности в схеме (дроссель, реле, контур, трансформатор и так далее). Рассчитывается следующим образом: Xl = wL, где L — индуктивность и w — угловая частота. Для расчета индуктивности необходимо воспользоваться специализированными онлайн-калькуляторами или справочником по физике. Итак, все величины рассчитаны по формулам и остается всего лишь записать Z: Z * Z = R * R + (Xc — Xl) * (Xc — Xl).

Для определения окончательного значения необходимо извлечь квадратный корень из выражения: R * R + (Xc — Xl) * (Xc — Xl). Из формул следует, что частота переменного тока играет большую роль, например, в схеме одного и того же исполнения при повышении частоты увеличивается и ее Z. Необходимо добавить, что в цепях с переменным напряжением Z зависит от таких показателей:

  1. Длины проводника.
  2. Площади сечения — S.
  3. Температуры.
  4. Типа материала.
  5. Емкости.
  6. Индуктивности.
  7. Частоты.

Следовательно и закон Ома для участка цепи имеет совершенно другой вид: I = U / Z . Меняется и закон для полной цепи.

Расчеты сопротивлений требуют определенного количества времени, поэтому для измерений их величин применяются специальные электроизмерительные приборы, которые называются омметрами. Измерительный прибор состоит из стрелочного индикатора, к которому последовательно включен источник питания.

Измеряют R все комбинированные приборы , такие как тестеры и мультиметры. Обособленные приборы для измерения только этой характеристики применяются крайне редко (мегаомметр для проверки изоляции силового кабеля).

Прибор применяется для прозвонки электрических цепей на предмет повреждения и исправности радиодеталей, а также для прозвонки изоляции кабелей.

При измерении R необходимо полностью обесточить участок цепи во избежание выхода прибора из строя. Для это необходимо предпринять следующие меры предосторожности:

В дорогих мультиметрах есть функция прозвонки цепи, дублируемая звуковым сигналом, благодаря чему нет необходимости смотреть на табло прибора.

Таким образом, электрическое сопротивление играет важную роль в электротехнике. Оно зависит в постоянных цепях от температуры, силы тока, длины, типа материала и площади поперечного сечения проводника . В цепях переменного тока эта зависимость дополняется такими величинами, как частота, емкость и индуктивность. Благодаря этой зависимости существует возможность изменять характеристики электричества: напряжение и силу тока. Для измерений величины сопротивления применяются омметры, которые используются также и при выявлении неполадок проводки, прозвонки различных цепей и радиодеталей.

Содержание:

При проектировании электрических сетей в квартирах или частных домах в обязательном порядке выполняется расчет сечения проводов и кабелей. Для проведения вычислений используются такие показатели, как значение потребляемой мощности и сила тока, которая будет проходить по сети. Сопротивление не принимается в расчет из-за малой протяженности кабельных линий. Однако этот показатель необходим при большой длине ЛЭП и перепадах напряжения на различных участках. Особое значение имеет сопротивление медного провода. Такие провода все чаще используются в современных сетях, поэтому их физические свойства должны обязательно учитываться при проектировании.

Понятия и значение сопротивления

Электрическое сопротивление материалов широко используется и учитывается в электротехнике. Данная величина позволяет установить основные параметры проводов и кабелей, особенно при скрытом способе их прокладки. В первую очередь устанавливается точная длина проложенной линии и материал, использованный для производства провода. Вычислив первоначальные данные, вполне возможно измеряемого кабеля.

По сравнению с обычной электрической проводкой, в электронике параметрам сопротивления придается решающее значение. Оно рассматривается и сопоставляется в совокупности с другими показателями, присутствующими в электронных схемах. В этих случаях неправильно подобранное сопротивление провода, может вызвать сбой в работе всех элементов системы. Такое может произойти, если для подключения к блоку питания компьютера воспользоваться слишком тонким проводом. Произойдет незначительное снижение напряжения в проводнике, что вызовет некорректную работу компьютера.

Сопротивление в медном проводе зависит от многих факторов, и в первую очередь от физических свойств самого материала. Кроме того, учитывается диаметр или сечение проводника, определяемые по формуле или специальной таблице.

Таблица

На сопротивление медного проводника оказывают влияние несколько дополнительных физических величин. Прежде всего должна учитываться температура окружающей среды. Всем известно, что при повышении температуры проводника, наблюдается рост его сопротивления. Одновременно с этим происходит снижение силы тока из-за обратно пропорциональной зависимости обеих величин. В первую очередь это касается металлов с положительным температурным коэффициентом. Примером отрицательного коэффициента является вольфрамовый сплав, применяющийся в лампах накаливания. В этом сплаве сила тока не снижается даже при очень высоком нагреве.

Как рассчитать сопротивление

Для расчетов сопротивления медного провода существует несколько способов. К наиболее простым относится табличный вариант, где указаны взаимосвязанные параметры. Поэтому, кроме сопротивления, определяется сила тока, диаметр или сечение провода.

Во втором случае используются разнообразные . В каждый из них вставляется набор физических величин медного провода, с помощью которых получаются точные результаты. В большинстве подобных калькуляторов используется в размере 0,0172 Ом*мм 2 /м. В некоторых случаях такое усредненное значение может повлиять на точность вычислений.

Наиболее сложным вариантом считаются ручные вычисления, с использованием формулы: R = p x L/S, в которой р — удельное сопротивление меди, L — длина проводника и S — сечение этого проводника. Следует отметить, что сопротивление медного провода таблица определяет, как одно из наиболее низких. Более низким значением обладает лишь серебро.

Понятие об электрическом сопротивлении и проводимости

Любое тело, по которому протекает электрический ток, оказывает ему определенное сопротивление. Свойство материала проводника препятствовать прохождению через него электрического тока называется электрическим сопротивлением.

Электронная теория так объясняет сущность электрического сопротивления металлических проводников. Свободные электроны при движении по проводнику бесчисленное количество раз встречают на своем пути атомы и другие электроны и, взаимодействуя с ними, неизбежно теряют часть своей энергии. Электроны испытывают как бы сопротивление своему движению. Различные металлические проводники, имеющие различное атомное строение, оказывают различное сопротивление электрическому току.

Точно тем же объясняется сопротивление жидких проводников и газов прохождению электрического тока. Однако не следует забывать, что в этих веществах не электроны, а заряженные частицы молекул встречают сопротивление при своем движении.

Сопротивление обозначается латинскими буквами R или r .

За единицу электрического сопротивления принят ом.

Ом есть сопротивление столба ртути высотой 106,3 см с поперечным сечением 1 мм2 при температуре 0° С.

Если, например, электрическое сопротивление проводника составляет 4 ом, то записывается это так: R = 4 ом или r = 4ом.

Для измерения сопротивлений большой величины принята единица, называемая мегомом.

Один мегом равен одному миллиону ом.

Чем больше сопротивление проводника, тем хуже он проводит электрический ток, и, наоборот, чем меньше сопротивление проводника, тем легче электрическому току пройти через этот проводник.

Следовательно, для характеристики проводника (с точки зрения прохождения через него электрического тока) можно рассматривать не только его сопротивление, но и величину, обратную сопротивлению и называемую, проводимостью.

Электрической проводимостью называется способность материала пропускать через себя электрический ток.

Так как проводимость есть величина, обратная сопротивлению, то и выражается она как 1/R ,обозначается проводимость латинской буквой g.

Влияние материала проводника, его размеров и окружающей температуры на величину электрического сопротивления

Сопротивление различных проводников зависит от материала, из которого они изготовлены. Для характеристики электрического сопротивления различных материалов введено понятие так называемого удельного сопротивления.

Удельным сопротивлением называется сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2. Удельное сопротивление обозначается буквой греческого алфавита р. Каждый материал, из которого изготовляется проводник, обладает своим удельным сопротивлением.

Например, удельное сопротивление меди равно 0,017, т. е. медный проводник длиной 1 м и сечением 1 мм2 обладает сопротивлением 0,017 ом. Удельное сопротивление алюминия равно 0,03, удельное сопротивление железа — 0,12, удельное сопротивление константана — 0,48, удельное сопротивление нихрома — 1-1,1.



Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине, т. е. чем длиннее проводник, тем больше его электрическое сопротивление.

Сопротивление проводника обратно пропорционально площади его поперечного сечения, т. е. чем толще проводник, тем его сопротивление меньше, и, наоборот, чем тоньше проводник, тем его сопротивление больше.

Чтобы лучше понять эту зависимость, представьте себе две пары сообщающихся сосудов, причем у одной пары сосудов соединяющая трубка тонкая, а у другой — толстая. Ясно, что при заполнении водой одного из сосудов (каждой пары) переход ее в другой сосуд по толстой трубке произойдет гораздо быстрее, чем по тонкой, т. е. толстая трубка окажет меньшее сопротивление течению воды. Точно так же и электрическому току легче пройти по толстому проводнику, чем по тонкому, т. е. первый оказывает ему меньшее сопротивление, чем второй.

Электрическое сопротивление проводника равно удельному сопротивлению материала, из которого этот проводник сделан, умноженному на длину проводника и деленному на площадь площадь поперечного сечения проводника :

R = p l / S ,

Где — R — сопротивление проводника, ом, l — длина в проводника в м, S — площадь поперечного сечения проводника, мм 2 .

Площадь поперечного сечения круглого проводника вычисляется по формуле:

S = Пи х d 2 / 4

Где Пи — постоянная величина, равная 3,14; d — диаметр проводника.

А так определяется длина проводника:

l = S R / p ,

Эта формула дает возможность определить длину проводника, его сечение и удельное сопротивление, если известны остальные величины, входящие в формулу.

Если же необходимо определить площадь поперечного сечения проводника, то формулу приводят к следующему виду:

S = p l / R

Преобразуя ту же формулу и решив равенство относительно р, найдем удельное сопротивление проводника:

р = R S / l

Последней формулой приходится пользоваться в тех случаях, когда известны сопротивление и размеры проводника, а его материал неизвестен и к тому же трудно определим по внешнему виду. Для этого надо определить удельное сопротивление проводника и, пользуясь таблицей, найти материал, обладающий таким удельным сопротивлением.

Еще одной причиной, влияющей на сопротивление проводников, является температура .

Установлено, что с повышением температуры сопротивление металлических проводников возрастает, а с понижением уменьшается. Это увеличение или уменьшение сопротивления для проводников из чистых металлов почти одинаково и в среднем равно 0,4% на 1°C . Сопротивление жидких проводников и угля с увеличением температуры уменьшается.

Электронная теория строения вещества дает следующее объяснение увеличению сопротивления металлических проводников с повышением температуры. При нагревании проводник получает тепловую энергию, которая неизбежно передается всем атомам вещества, в результате чего возрастает интенсивность их движения. Возросшее движение атомов создает большее сопротивление направленному движению свободных электронов, отчего и возрастает сопротивление проводника. С понижением же температуры создаются лучшие условия для направленного движения электронов, и сопротивление проводника уменьшается. Этим объясняется интересное явление — сверхпроводимость металлов .

Сверхпроводимость , т. е. уменьшение сопротивления металлов до нуля, наступает при огромной отрицательной температуре — 273° C , называемой абсолютным нулем. При температуре абсолютного нуля атомы металла как бы застывают на месте, совершенно не препятствуя движению электронов.

Сечение, вес и сопротивление провода из меди

Сечение, вес и сопротивление провода из меди

Без изоляции

С изоляцией, эмалью

Без изоляции

С изоляцией, эмалью

Ø мм

S мм2

R 1 м

при

20° С, ом

L на 1 ом, м

Ø мм

Вес 100 м, г

Ø мм

S мм2

R 1 м

при

20° С, ом

L на 1 ом, м

Ø мм

Вес 100 м, г

0,05

0,002

9,29

0,108

0,06

1,8

0,47

0,1735

0,101

9,9

0,505

157

0,06

0,0028

6,44

0,156

0,07

2,6

0,49

0,1885

0,0931

10,75

0,525

171

0,07

0,0039

4,73

0,212

0,08

3,5

0,51

0,2043

0,0859

11,67

0,545

185

0,08

0,005

3,63

0,276

0,09

4,6

0,09

0,0064

2,86

0,35

0,1

5,8

0,55

0,2376

0,0739

13,55

0,59

215

0,59

0,2734

0,0643

15,55

0,63

247

0,1

0,0079

2,23

0,448

0,115

7,3

0,64

0,3217

0,0546

18,32

0,68

291

0,11

0,0095

1,85

0,541

0,125

8,8

0,69

0,3739

0,0469

21,33

0,73

342

0,12

0,0113

1,55

0,445

0,135

10,4

0,74

0,4301

0,0408

24,5

0,79

389

0,13

0,0133

1,32

0,757

0,145

12,1

 —

0,14

0,0154

1,14

0,877

0,155

14

0,8

0,5027

0,0349

28,7

0,85

445

0,86 

0,5809

0,0302

33,15

0,91

524

0,15

0,0177

0,99

1,01

0,165

15,2

0,93

0,6793

0,0258

38,77

0,98

612

0,16

0,0201

0,873

1,145

0,175

18,3

1

0,7854

0,0224

44,7

1,05

707

0,17

0,0227

0,773

1,295

0,185

20,6

1,08

0,9161

0,0192

52,2

1,14

826

0,18

0,0255

0,688

1,455

0,195

23,1

0,19

0,0284

0,618

1,62

0,205

25,8

1,16 

1,0568

0,0166

60,25

1,22

922

1,2

1,131

0,0155

64,5

1,26

1022

0,2

0,0314

0,558

1,795

0,215

28,5

1,25

1,2272

0,0143

70

1,31

1105

0,21

0,0346

0,507

1,975

0,23

31,6

1,35

1,4314

0,0122

22

1,41

1288

0,23

0,0416

0,423

2,36

0,25

37,8

1,45

1,6513

0,0106

94,5

1,51

1486

0,25

0,0491

0,357

2,8

0,27

44,5

— 

0,27

0,0573

0,306

3,27

0,295

52,1

1,56

1,9113

0,0092

108,8

1,62

1712

1,68

2,2167

0,0079

126,6

1,74

1992

0,29

0,0661

0,266

3,76

0,315

60,1

1,81

2,573

0,0068

147,7

1,87

2310

0,31

0,0755

0,233

4,3

0,34

68,8

1,95

2,9865

0,0059

169,5

2,01

2680

0,33

0,0855

0,205

4,88

0,36

77,8

2,02

3,2047

0,0055

182

2,08

2875

0,35

0,0962

0,182

5,5

0,38

87,4

0,38

0,1134

0,155

6,45

0,41

103

2,1

3,4637

0,0051

186

2,16

3110

2,26

4,0115

0,0044

227,5

2,32

3603

0,41

0,132

0,133

7,53

0,44

120

2,44

4,6759

0,0038

263,2

2,5

4210

0,44

0,1521

0,115

8,7

0,475

138

1

Расчет сечения кабеля, калькулятор онлайн, конвертер

Определение и расчет жил по формуле

Теперь разберемся, как правильно рассчитать сечение провода по мощности зная формулу. Здесь мы решим задачу определения сечения. Именно сечение является стандартным параметром, по причине того, что номенклатура включает как одножильный вариант, так и многожильные. Преимущество многожильных кабелей в их большей гибкости и стойкости к изломам при монтаже. Как правило, многожильные изготавливают из меди.

Проще всего определяется сечение круглого одножильного провода, d – диаметр, мм; S – площадь в квадратных миллиметрах:

Многожильные рассчитываются более общей формулой: n – число жил, d – диаметр жилы, S – площадь:

Диаметр жилы можно определить, сняв изоляцию и замерив диаметр по голому металлу штангенциркулем или микрометром.

Программы для компьютера

Если вам нужна помощь в подборе сечения проводника, и вы не знаете, какая программка подходит для этих целей, воспользуйтесь одним из двух предложенных вариантов:

  • «cable v2.1» от компании «Атлас»;
  • «Электрик».

Пожалуй, оптимальным вариантом для расчетов будет программа «cable v2.1». Она совершенно бесплатна, к тому же качается без регистрации других неудобных процедур. Вам наверняка понравится ее интерфейс, который отличается простотой и удобством.

Для произведения расчетов, вам нужно только внести в колонки таблицы исходные данные, после чего выбрать «Рассчитать» и кликнуть левой клавишей мыши. Данный сервис выполнен без огромного количества опций, но они и не нужны, если все, что вам требуется, это рассчитать длину, нагрузку и мощность сечения кабеля. С этими задачами он справляется быстро, а главное точно.

Программа для расчета «Электрик» выполняет чуть больше функций, и она также качается бесплатно. Вы без труда сможете отыскать ее в сети. Главным ее достоинством является расширенный спектр возможностей и задач. С помощью этого сервиса вы не только выберете сечение проводника для электродвигателя или квартиры, но и рассчитаете потерю напряжения в сети, а также узнаете нагрев линии кабеля.

Также данная программа поможет в вопросе подбора сечения силового кабеля, оснащенного секторными жилами. Такой расчет связан с использованием более сложных формул, именно поэтому «Электрик» настолько ценен. Интерфейс этой программы понятен, как и у вышеописанного сервиса. Однако из-за большего количества функций, придется потратить определенное время, чтобы разобраться с различными премудростями.

Если же вы по каким-то причинам не желаете «засорять» свой компьютер лишними программами – воспользуйтесь онлайн-калькулятором под названием «Wiresel». С помощью него вы также сможете подобрать требуемый проводник. К тому же процедура займет совсем немного времени.

Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами.

Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой либо пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных.

Сечение токопроводящей жилы, мм

Ток, А, для проводов и кабелей

Одножильных

Двухжильных

Трехжильных

При прокладке

В воздухе

В воздухе

В земле

В воздухе

В земле

2,5

23

21

34

19

29

4

31

29

42

27

38

6

38

38

55

32

46

10

60

55

80

42

70

16

75

70

105

60

90

25

105

90

135

75

115

35

130

105

160

90

140

50

165

135

205

110

175

70

210

165

245

140

210

95

250

200

295

170

255

120

295

230

340

200

295

150

340

270

390

235

335

185

390

310

440

270

385

240

465

Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по данной таблице как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.

Формула расчета

Формула расчета сечения кабеля по мощности позволяет определить нужное значение более точно, чем с помощью таблицы. Такой вариант вычисления рекомендуется выбирать в спорных ситуациях, а также в тех случаях, когда важна точность расчета.

При большой протяженности линии сечение провода напрямую зависит от его длины. Это связано с потерями по мощности вследствие присутствия сопротивления у металла. По мере удлинения кабеля растет сопротивление и падает мощность. Чтобы компенсировать потери, необходимо правильно подобрать сечение провода. Оно

L – протяженность проводки, м;

I – ток нагрузки электроприборов, А;

Uнач – напряжение питания, В;

Uкон – рабочее напряжение электроприборов, В;

ρ – удельное сопротивление меди или алюминия, Ом×мм2/м.

Зная мощность электроприборов, можно рассчитать силу тока по формуле:

Р – мощность потребления электрических установок, Вт;

U – напряжение питания, В.

Примеры

Пример 1. Рассчитать площадь поперечного сечения медного провода длиной 160 м для подключения сети напряжением 220 В электроприборов мощностью 3,5 кВт. Рабочее напряжение устройств – 207 В.

По мощности необходимо определить ток потребления устройств. Сделать это можно с помощью онлайн-калькулятора или по формуле:

Теперь, зная удельное сопротивление меди (0,0175 Ом×мм2/м), можно рассчитать площадь сечения жилы провода:

Таким образом, для электрической линии длиной 160 м при заданных условиях понадобится медный провод с площадью сечения минимум 6,85 мм2.

Пример 2. Вычислить сечение алюминиевой проводки длиной 120 м. Мощность электроприборов – 4,1 кВт. Напряжение сети – 220 В. Рабочее напряжение устройств – 207 В.

Ток потребления можно рассчитать в онлайн-сервисе или по формуле:

По исходным значениям можно вычислить площадь сечения жилы провода:

Так, минимальная площадь сечения алюминиевого провода для заданных условий – 9,6 мм2.

2 \ tau} {/ eq} — удельное сопротивление материала. Можно видеть, что удельное сопротивление материала зависит от массы электрона m , величины заряда электрона e , плотности свободных электронов n и средней продолжительности времени между двумя последовательными столкновениями свободные электроны или время релаксации {eq} \ tau {/ eq}.

Время релаксации свободных электронов в проводниках и полупроводниках зависит от температуры, и в результате удельное сопротивление материала изменяется с температурой.Сопротивление проводника при более высокой температуре {eq} T_2 {/ eq} можно выразить как:

{eq} R (t) = R_1 \ times [1 + \ alpha \ times (T_2 — T_1)] {/ eq}, где:

  • {eq} R_1 {/ eq} — сопротивление проводника при температуре {eq} T_1 {/ eq}
  • {eq} \ alpha {/ eq} — температурный коэффициент сопротивления

Ответ и пояснение:

Нам предоставлена ​​следующая информация:

  • Площадь поперечного сечения данного медного провода {eq} A = 2.2} {/ eq}

См. Полный ответ ниже.

Как определить площадь поперечного сечения медного провода? — Mvorganizing.org

Как определить площадь поперечного сечения медного провода?

ρ = RAl. Площадь поперечного сечения провода A — это площадь круга радиуса r или диаметра d = 2r: A = πr2 = π (d2) 2.

Как рассчитать сопротивление поперечного сечения?

удельное сопротивление = сопротивление × площадь / длина. B) Провод из медного сплава имеет длину 5 м и площадь поперечного сечения 1 мм2.Его сопротивление 0,15 Вт.

Какое сопротивление имеет медный провод длиной 5,4 м и диаметром 1,5 мм?

5,1 × 10-2 Ом

Какое сопротивление имеет медный провод длиной 3,5 м и диаметром 1,5 мм?

3,3 × 10-2 Ом

Какой провод имеет меньшее удельное сопротивление?

Удельное сопротивление различных материалов. Материал с низким удельным сопротивлением означает, что он имеет низкое сопротивление и, таким образом, электроны плавно проходят через материал. Например, медь и алюминий имеют низкое удельное сопротивление.Хорошие проводники имеют меньшее удельное сопротивление. Изоляторы обладают высоким сопротивлением.

Какой материал имеет наибольшее сопротивление электричеству?

Наиболее широко используемые материалы, устойчивые к высоким рабочим температурам, — это сплавы никеля, хрома и железа, называемые нихромом, и сплавы алюминия, железа и хрома.

Какой материал имеет наименьшее электрическое сопротивление?

медь

Какой металл имеет наименьшее сопротивление?

серебро

Сколько сопротивления в проводе?

сопротивление проводки в идеале должно быть нулевым.цифровой мультиметр выдает такой слабый ток, что даже на проводе, у которого все жилы, кроме одной, оборваны, показания должны быть близки к нулю. может быть, одна или две десятых ома, максимум. как уже говорилось, изгиб не имеет значения.

Какое сопротивление короткого замыкания?

В анализе цепей короткое замыкание определяется как соединение между двумя узлами, которое заставляет их находиться под одинаковым напряжением. В «идеальном» коротком замыкании это означает отсутствие сопротивления и, следовательно, падения напряжения на соединении. В реальных схемах результатом является соединение почти без сопротивления.

Будет ли течь ток, если нет сопротивления?

Краткая версия: Ага. Вот что такое короткое замыкание. Как правило, ток будет протекать до тех пор, пока он имеет путь с конечным сопротивлением (даже нулевым), разностью напряжений и запасом носителей заряда (например, электронов). Но когда это просто провод, нельзя игнорировать его сопротивление.

Может ли цепь иметь нулевое сопротивление?

В принципе, цепь с бесконечным сопротивлением имеет бесконечный ток. Однако ни одна из реальных схем не имеет нулевого сопротивления.Вместо этого и провода, и источник питания имеют некоторое сопротивление.

Что происходит, когда сопротивление равно 0?

В контексте любых двух клемм цепи: короткое замыкание означает, что эти две клеммы соединены извне с сопротивлением R = 0, таким же, как у идеального провода. Это означает, что для любого значения тока существует нулевая разница напряжений. (Обратите внимание, что настоящие провода имеют ненулевое сопротивление!)

Что значит иметь нулевое сопротивление?

Нулевое сопротивление означает бесконечную постоянную времени — ток не затухает, а сохраняется бесконечно (или до тех пор, пока материал остается сверхпроводящим).

Как рассчитать сопротивление медной проволоки?

AutoQuiz редактирует Джоэл Дон, менеджер сообщества ISA в социальных сетях.

Сегодняшний вопрос викторины по автоматизации исходит из программы сертификации ISA Certified Automation Professional. Признанная на международном уровне сертификация CAP обеспечивает беспристрастную, объективную оценку и подтверждение навыков профессионала в области автоматизации со стороны третьих лиц. Экзамен CAP ориентирован на направление, определение, проектирование, разработку / применение, развертывание, документацию и поддержку систем, программного обеспечения и оборудования, используемых в системах управления, производственных информационных системах, системной интеграции и операционном консалтинге.Щелкните эту ссылку для получения информации о программе CAP. Следующий вопрос исходит из учебного руководства CAP, Performance Domain III, System Design, Design, укажите и закупите оборудование / программное обеспечение, используемое в системе.

Какое сопротивление 1000 футов медного провода (удельное сопротивление = 10,37) при площади поперечного сечения 10370 см / кв.дюйм и температуре провода 20 ° C? Учитывая R = r L / A

a) 1 Ом
b) 2 Ом
c) 10 Ом
d) 100 Ом
e) ничего из вышеперечисленного

Круглый мил (см) — единица площади, равная площади круга диаметром один дюйм.«Мил составляет одну тысячную дюйма. В США в соответствии с Национальным электрическим кодексом круговой мил используется для определения размеров проводов, превышающих 4/0 AWG. Сопротивление провода длиной L (фут) может быть определено с помощью удельное сопротивление и площадь поперечного сечения A (см · мил), используя уравнение R = r L / A. Удельное сопротивление (r) измеряется в единицах (Ом · см · мил) / фут. Вопрос дает температуру провода, поскольку сопротивление увеличивается с увеличением температура металла.20 ° C — стандартная температура, и эта информация гарантирует, что температура не имеет значения.

Ответ A, 1 Ом, правильный.

Ссылка : Томас А. Хьюз, Программируемые контроллеры

Удельное сопротивление: медь — лучший металлический проводник? | Научный проект

Где R — сопротивление в омах, L — длина провода в метрах, A — площадь поперечного сечения провода в квадратных метрах, а ρ — удельное электрическое сопротивление в ом-метрах.

Электрический Электропроводность — это величина, обратная удельному сопротивлению: это способность материала пропускать ток.Обозначается греческой буквой сигма, σ, и измеряется в единицах Сименс ( S ).

В этом эксперименте вы сможете определить удельное сопротивление и проводимость материалов, которые вы тестируете, используя закон Ома, который гласит, что напряжение пропорционально произведению тока и сопротивления. Амперметр поможет вам измерить ток, протекающий по цепи, в то время как вольтметр покажет падение напряжения на участке, который вы проверяете.

Где В — напряжение, измеренное в вольтах, I — ток, измеренный в амперах, а R — сопротивление в омах.

Задача: Определите удельное сопротивление различных материалов и толщину материалов и рассчитайте электрическую проводимость.

Какой материал будет более резистивным? Проводящий?

Материалы

  • Аккумулятор 9В
  • 30см неизолированного медного провода (меньшего сечения)
  • 30см неизолированного медного провода (большего сечения)
  • 30 см неизолированной железной проволоки (того же диаметра, что и более тонкая медная проволока)
  • 30 см неизолированной железной проволоки (такого же диаметра, как и у более толстой медной проволоки)
  • Любые другие провода, которые вы хотите проверить
  • Кусачки
  • Амперметр
  • Вольтметр
  • Линейка

Процедура

  1. Присоедините положительный вывод амперметра к отрицательной клемме 9-вольтовой батареи.
  2. Присоедините отрицательный вывод амперметра к одному концу одного из проводов.
  3. Подключите другой конец провода к положительной клемме 9-вольтовой батареи.
  4. Используйте вольтметр для измерения падения напряжения на проводе разной длины (начните с 2 см, затем измерьте 3 см, 4 см и т. Д.). Убедитесь, что положительный вывод вольтметра касается начала провода.
  1. Запишите ток (по амперметру) и падение напряжения (по вольтметру) для каждой длины каждого проверенного провода.
  2. Используйте закон Ома для определения сопротивления и того, как длина, калибр и материал влияют на сопротивление.
  3. Постройте ваши результаты для каждого типа провода. Постройте длину провода (в метрах) по оси x и сопротивление (в омах) по оси y.
  4. Рассчитайте удельное сопротивление по формуле:

Где R — сопротивление в Ом ρ — удельное сопротивление в ом-метрах L — длина провода в метрах, а A — площадь поперечного сечения провода в метрах.* площадь поперечного сечения проводов разного калибра можно посмотреть в Интернете.

  1. Используйте удельное сопротивление ρ для расчета электропроводности σ .

Результаты

Более толстые провода будут иметь меньшее сопротивление, но более длинные провода будут иметь более высокое сопротивление. Медь имеет более низкое удельное сопротивление и лучше проводит электричество, чем железо.

Почему?

Сопротивление провода увеличивается с увеличением длины. Поскольку сопротивление — это свойство материала, который сопротивляется потоку электронов, логично, что чем больше у вас материала (большей длины), тем большее сопротивление у вас будет.Удельное электрическое сопротивление, ρ , является константой, которая является свойством материала и нормализует сопротивление к площади поперечного сечения материала, через который проходит ток. Наклон линии на графике зависимости длины от сопротивления — это удельное электрическое сопротивление.

Итак, медь — лучший металлический проводник? Медь является лучшим проводником, чем железо, а это означает, что ток может проходить легче (с меньшим сопротивлением) через медь. Это неотъемлемое свойство материала.

Вы можете использовать закон Ома для расчета сопротивления измеряемого участка, потому что цепь относится к серии , что означает, что ток будет одинаковым во всех частях цепи.

Заявление об ограничении ответственности и меры предосторожности

Education.com предоставляет идеи проекта Science Fair для информационных целей. только для целей. Education.com не дает никаких гарантий или заверений относительно идей проектов Science Fair и не несет ответственности за любые убытки или ущерб, прямо или косвенно вызванные использованием вами таких Информация.Получая доступ к идеям проектов Science Fair, вы отказываетесь от отказаться от любых претензий к Education.com, которые возникают в связи с этим. Кроме того, ваш доступ к веб-сайту Education.com и идеям проектов Science Fair покрывается Политика конфиденциальности Education.com и Условия использования сайта, которые включают ограничения об ответственности Education.com.

Настоящим дается предупреждение, что не все идеи проекта подходят для всех индивидуально или при любых обстоятельствах. Реализация идеи любого научного проекта должны проводиться только в соответствующих условиях и с соответствующими родительскими или другой надзор.Прочтите и соблюдайте правила техники безопасности всех Материалы, используемые в проекте, являются исключительной ответственностью каждого человека. Для Для получения дополнительной информации обратитесь к справочнику по научной безопасности вашего штата.

Шесть медных проводов имеют длину и поперечное сечение, указанные ниже. Сопротивление R каждого сегмента можно вычислить …

  • Четыре медных провода одинаковой длины подключаются в серии. Их площади поперечного сечения составляют 1,00 см², …

    Четыре медных провода одинаковой длины подключаются в серии.Их площади поперечного сечения: 1,00 см², 2,00 см², 3,00 см². и 5,00 см². Если к устройству приложено напряжение 120 В, какое напряжение на проводе 2,00 см²? NB: длина проводов может быть любой, кроме длины. та же

  • Два медных провода имеют одинаковую площадь поперечного сечения и длину 2,4 м и 1,3 м соответственно.

    Два медных провода имеют одинаковую площадь поперечного сечения и длину 2,4 м и 1,3 м соответственно. Каково отношение тока в более коротком проводе к току в более длинном, если они подключены к одному источнику питания? I1.3 / I2.4 =

  • Проволока длиной L и сечением А имеет сопротивление Р. Что будет …

    Проволока длиной L и сечением А имеет сопротивление Р. Каким будет сопротивление R растянутого провода, если он растянут вдвое по сравнению с исходной длиной? Предположим, что плотность и удельное сопротивление материала не меняются, когда проволока растягивается.

  • [VI] На рисунке показаны три провода, изготовленные из одного материала, с их площадью поперечного сечения и…

    [VI] На рисунке показаны три провода, изготовленные из одного и того же материала, с указанием их площади поперечного сечения и длины. Сопротивление каждого провода указано на рисунке. Какое из следующих утверждений верно? L 1.5L L / 2 AR A / 2 R A / 2 O Ri = R2 = R3 OR]> R2> R3 OR1 = R2> R3 OR2> R1 = R3

  • Рассмотрим две (1 и 2) вольфрамовые проволоки, каждая из которых имеет постоянную площадь круглого поперечного сечения …

    Рассмотрим две (1 и 2) вольфрамовые проволоки, каждая из которых имеет постоянную круглую площадь поперечного сечения; нам даны следующие данные: Провод 1: длина = L Провод 2: длина = L / 4; диаметр = d; диаметр = 2d; ; сопротивление = R, сопротивление = R2 Разность потенциалов (В), приложенная к проводу 1, приводит к рассеиванию мощности (P.) и разность потенциалов (В.), приложенная к проводу 2, приводит к рассеиванию мощности …

  • При одинаковой температуре два провода из чистой меди имеют разные сопротивления. Такое же напряжение …

    При одинаковой температуре два провода из чистой меди имеют разные сопротивления. Такое же напряжение приложено к концам каждый провод. Провода могут отличаться Проверить все, что относится. длина. площадь поперечного сечения. удельное сопротивление. количество электрического тока, проходящего через них

  • Сопротивление 1.Медный провод длиной 50 м, с площадь поперечного сечения 7,06 х …

    Сопротивление медного провода длиной 1,50 м с площадь поперечного сечения 7,06 х 10-6 м2, составляет измерено при различных температурах, начиная с 20,0 oC и заканчивая 70,0 oC. В данной таблице показаны эти сопротивления как функция разницы температур от начальная температура. Создайте точный график зависимости сопротивления от DT. Определите удельное сопротивление меди по вашему графику и сравните к принятому значению удельного сопротивления меди.-8 Ом * м при 25oC. B) Учитывая, что термический коэффициент удельного сопротивления для железа составляет 0,00680C-1, каково отношение их сопротивлений при 50oC?

  • Отношение сопротивлений двух проводников, имеющих равные площади поперечного сечения и равную длину, составляет 1: 7 ….

    Отношение сопротивлений двух проводов, имеющих одинаковую площадь поперечного сечения и равную длину, составляет 1: 7. Каково соотношение удельных сопротивлений материалов, из которых они сделаны? Найдите отношение большего сопротивления к меньшему.(Выразите свой ответ до одной значащей цифры.)

  • Сопротивление R провода длиной l и однородной площадью поперечного сечения A составляет …

    Сопротивление R провода длиной l и однородной площадью поперечного сечения A определяется выражением R = rhol / A, где rho — удельное сопротивление провода. Вы расплавляете проволоку и перетираете ее до новой длины l ‘= 10l (сохраняя постоянный объем V = Al проволоки). Какое будет новое сопротивление провода, если исходное сопротивление провода было 100.0 Ом.

  • Сопротивление медного проводника. Сопротивление медной проволоки

    Содержание:

    При проектировании электрических сетей в квартирах или частных домах обязательно рассчитывать сечение проводов и кабелей. Для расчетов используются такие показатели, как значение потребляемой мощности и ток, который будет проходить по сети. Сопротивление не учитывается из-за небольшой длины кабельных линий. Однако этот показатель необходим при большой протяженности ЛЭП и перепадах напряжения на разных участках.Особое значение имеет сопротивление медного провода. Такие провода все чаще используются в современных сетях, поэтому их физические свойства обязательно нужно учитывать при проектировании.

    Понятия и значение сопротивления

    Электрическое сопротивление материалов широко используется и учитывается в электротехнике. Это значение позволяет установить основные параметры проводов и кабелей, особенно при скрытом способе их прокладки. В первую очередь определяется точная длина проложенной лески и материал, из которого изготовлена ​​проволока.Рассчитав исходные данные, можно измерить кабель.

    По сравнению с обычной электропроводкой сопротивление имеет решающее значение в электронике. Он рассматривается и сравнивается вместе с другими индикаторами, присутствующими в электронных схемах. В этих случаях неправильное сопротивление провода может стать причиной выхода из строя всех элементов системы. Это может произойти, если вы используете слишком тонкий провод для подключения к блоку питания компьютера. Произойдет небольшое снижение напряжения в проводнике, что приведет к некорректной работе компьютера.

    Сопротивление медной проволоки зависит от многих факторов и в первую очередь от физических свойств самого материала. Кроме того, диаметр или сечение жилы определяется по формуле или специальной таблице.


    Стол

    На сопротивление медного проводника влияют несколько дополнительных физических величин. В первую очередь следует учитывать температуру. окружение. Всем известно, что с повышением температуры проводника наблюдается рост его сопротивления.При этом ток уменьшается из-за обратно пропорциональной зависимости обеих величин. В первую очередь это касается металлов с положительным температурным коэффициентом. Примером отрицательного коэффициента является вольфрамовый сплав, используемый в лампах накаливания. В этом сплаве ток не уменьшается даже при очень сильном нагреве.

    Как рассчитать сопротивление

    Чтобы рассчитать сопротивление медного провода, есть несколько способов. Самым простым является табличный вариант, в котором указываются взаимосвязанные параметры.Поэтому помимо сопротивления определяется сила тока, диаметр или сечение провода.


    Во втором случае используются различные. В каждый из них вставлен набор физических количеств медной проволоки, с помощью которых можно получить точные результаты. В большинстве этих калькуляторов используется сопротивление меди 0,0172 Ом * мм 2 / м. В некоторых случаях такое среднее значение может повлиять на точность расчетов.

    Самым сложным вариантом считаются ручные расчеты по формуле: R = p x L / S, в которой p — удельное сопротивление меди, L — длина проводника, а S — сечение этого проводника.Следует отметить, что в таблице сопротивление медного провода определено как одно из самых низких. Только серебро имеет меньшую ценность.

    Как только это значение станет меньше, оно уменьшится во столько раз, сколько сопротивление проводника.

    Если возможно, уменьшите длину проводника, используемого в цепи. Сопротивление прямо пропорционально длине проводника. Если укоротить проводник в n раз , сопротивление уменьшится во столько же раз.

    Увеличьте площадь поперечного сечения проводника.Установите провод с большим сечением или соедините несколько проводов параллельно в жгут проводов. Во сколько раз увеличится площадь сечения жилы, во сколько раз уменьшится сопротивление жилы.

    Вы можете комбинировать эти методы. Например, чтобы снизить сопротивление проводника в 16 раз, замените его проводником, удельное сопротивление в 2 раза меньше, уменьшите его длину в 2 раза, а площадь поперечного сечения в 4 раза.

    Чтобы уменьшить сопротивление на участке цепи, присоедините к нему еще одно параллельное сопротивление , значение которого рассчитывается. Учтите, что при параллельном подключении сопротивление участка цепи всегда меньше наименьшего сопротивления, расположенного в параллельных ветвях. Вычислите необходимое сопротивление , которое необходимо подключить параллельно. Для этого измерить сопротивление участка цепи R1. Определите, что сопротивление , которое должно быть на нем — R.Затем определите сопротивление R2, которое необходимо подключить к сопротивлению R1 параллельно. Для этого найдите произведение сопротивлений R и R1 и разделите на разность R1 и R (R2 = R R1 / (R1 — R)). Учтите, что по условию R1 всегда больше R.

    Сопротивление — это некоторый элемент электрической цепи, способный препятствовать прохождению через него электрического тока. У них есть различные материалы, такие как медь, железо и нихром. Общее сопротивление — это сопротивление всей электрической цепи в целом.Измеряется в омах. Для оценки токов необходимо знать сопротивление цепи. КЗ и выбор КРУ.

    Вам понадобится

    • Омметр, измерительный мост, вычислитель.

    Инструкция

    Во-первых, определите, как элементы электрической цепи соединены друг с другом, поскольку это влияет на расчет общего сопротивления. Проводники могут быть подключены последовательно или параллельно. Последовательное соединение — это такое соединение, когда все элементы соединены таким образом, что участок цепи, не имеющий единственного узла, а параллельное соединение — такое соединение, когда все элементы цепи соединены двумя узлами. и не имеют связи с другими узлами.

    Если вы определили, что проводники в электрической цепи соединены последовательно, найти полное сопротивление не составит труда. Просто сложите сопротивление всех элементов. Если вам не дано сопротивление каждого проводника, но указаны их напряжения и сила тока любого элемента схемы, то, сложив все напряжения, вы узнаете общее напряжение. Сила тока каждого элемента при последовательном соединении равна, то есть общий ток во всей цепи равен силе тока любого проводника цепи.А затем, чтобы найти полное сопротивление, разделите общее напряжение на силу тока.

    Если элементы соединены параллельно, то общее сопротивление можно найти следующим образом: умножить сопротивления всех проводников и разделить на их сумму. Если вам не дано сопротивление каждого элемента, но дана сила тока и напряжение любого элемента схемы, то, сложив все силы тока, вы получите общую сумму. Напряжения каждого элемента при параллельном включении равны, то есть общее напряжение во всей цепи равно напряжению любого проводника цепи.А затем, чтобы найти полное сопротивление, разделите напряжение на общую силу тока.

    Для определения общего сопротивления электрической цепи используйте измерительные устройства, такие как омметр и измерительный мост. Они помогут вам определить электрические сопротивления.

    Полезный совет

    Обязательно определитесь с методом соединения элементов в электрической цепи, так как от этого зависит правильный расчет общего сопротивления!

    Источники:

    • рассчитать сопротивление цепи в 2017 г.

    Сопротивление провода показывает, как оно предотвращает прохождение электрического тока.Измерьте его тестером, переведенным в режим работы омметра. Если это невозможно, его можно рассчитать по-разному.

    Вам понадобится

    • — тестер;
    • — линейка или рулетка;
    • — калькулятор.

    Инструкция

    Измерить сопротивление провода . Для этого к его концам подключите тестер, который входит в режим работы омметра. На экране появится электрическое сопротивление. проводов в омах или кратных им, в зависимости от настроек прибора. Провод необходимо отключить от источника тока.

    Рассчитайте сопротивление с помощью тестера, работающего в режиме амперметра и вольтметра. Если провод является частью электрической цепи, подключите его к источнику тока. К концам провода Подключите тестер, подключенный к режиму вольтметра параллельно. Измерьте падение напряжения на проводе в вольтах.

    Переключите тестер в режим работы амперметра и последовательно включите его в цепь.Получите значение тока в цепи в амперах. Используя соотношение, полученное из закона Ома, найдите электрическое сопротивление проводника. Для этого разделите напряжение U на ток I, R = U / I.

    Пример. Измерение показало, что при напряжении на проводе 24 В ток в нем 1,2 А. Определите его сопротивление. Найдите отношение напряжения к току R = 24 / 1,2 = 20 Ом.

    Найдите сопротивление провода , не подключая его к источнику тока. Узнайте, из какого материала сделана проволока.В специальной таблице найдите удельное сопротивление этого материала в Ом ∙ мм2 / м.

    Рассчитайте сечение провода , если оно не указано изначально. Для этого очистите его от изоляции, если она изолирована, и измерьте диаметр жилы в мм. Определите его радиус, разделив диаметр на число 2. Определите сечение провода , умножив число π≈3,14 на квадрат радиуса жилы.

    С помощью линейки или рулетки измерьте проводов в метрах.Вычислите Сопротивление провода , умножив удельное сопротивление материала ρ на длину проводника l. Разделите результат на его сечение S, R = ρ ∙ л / S.

    Пример. Найдите медное сопротивление провода диаметром 0,4 мм и длиной 100 м. Удельное сопротивление меди равно 0,0175 Ом мм2 / м. Радиус проволоки равен 0,4 / 2 = 0,2 мм. Сечение S = 3,14 ∙ 0,2² = 0,1256 мм². Рассчитайте сопротивление по формуле R = 0,0175 ∙ 100 / 0,1256≈14 Ом.

    Источники:

    Если замкнуть электрическую цепь, создав разность потенциалов на ее концах, по ней будет протекать электрический ток, силу которого можно измерить амперметром.Но эта сила изменится, если один проводник в цепи заменить другим. Это говорит о том, что на силу тока влияет не только напряжение, но и материал, из которого изготовлен проводник. Это свойство проводника предотвращать прохождение электрического тока называется сопротивлением.

    Каждое тело по отношению к электрическому току характеризуется своим сопротивлением. Если вспомнить электронную теорию, то согласно ей все вещества состоят из атомов и молекул.Эти атомы и молекулы в разных веществах имеют разную структуру. И именно они встречаются на пути свободных электронов в проводнике, когда ток течет по электрической цепи. То есть, когда свободный электрон сталкивается с ионной решеткой материала проводника, он неизбежно теряет часть своей кинетической энергии и испытывает сопротивление своему движению.

    Чем больше сопротивление проводника, тем хуже он пропускает электрический ток. Электрическое сопротивление обозначается латинской буквой R, а за единицу измерения принимается 1 Ом.

    Обратной характеристикой сопротивления вещества является его проводимость. Чем выше электропроводность материала, тем лучше он проводит ток. Изоляторы отличаются от проводников проводимостью в огромное количество раз, измеряемой единицей с двадцатью двумя нулями!

    Удельное сопротивление. Определение и расчет

    Итак, электрическое сопротивление зависит от материала, из которого изготовлен проводник. Но есть еще два важных параметра — это длина проводника и площадь его поперечного сечения.Очевидно, что чем длиннее проводник, тем дольше ионы его вещества будут мешать движению свободных электронов.

    Но чтобы лучше понять, почему сопротивление зависит от площади сечения, необходимо провести аналогию с водой. Представьте себе два одинаковых сосуда, соединенных в одном случае тонкой трубкой, а в другом — толстой. Будет ли вода быстрее переходить из одного сосуда в другой в тонкой или толстой трубке? Понятно, что по толстой.
    Удельное сопротивление — это сопротивление проводника, длиной 1 метр и площадью поперечного сечения 1 мм2.

    Серебро и медь имеют самое низкое удельное сопротивление.

    Таким образом, для расчета электрического сопротивления проводника необходимо использовать формулу:
    R = pl / S,
    где p — удельное сопротивление, l — длина проводника, S — площадь поперечного сечения проводника. Дирижер.

    При повышении температуры металлического проводника его сопротивление увеличивается. Это явление можно объяснить тем, что передача тепловой энергии телу увеличивает интенсивность движения атомов его вещества, а это во многом препятствует свободному течению электронов.

    При понижении температуры металлы создают лучшие условия для проведения электрического тока. Есть даже такое понятие, как сверхпроводимость, то есть состояние металлического проводника, когда его сопротивление равно нулю. При этом атомы металла практически застывают на месте, совершенно не препятствуя движению свободных электронов. Это происходит при температуре -273 ° С.

    Источники:

    • Школа электрика

    При расчете сечения кабеля, в частном домостроении или в квартирах для определения этого значения используются два показателя: потребляемая мощность сети и ток, протекающий по проводке.Сопротивление в этом случае значения не имеет. Все дело в небольшой длине проводов. Но если длина ЛЭП достаточно большая, то этот показатель незаменим. Например, в начале раздела напряжение будет 220–2240 вольт, а в конце уже пониженные 200–220 вольт. А поскольку в проводке все чаще используются медные кабели и провода, наша задача в этой статье — учесть сопротивление медного провода (таблица сопротивлений проводов будет приложена ниже).

    Что вообще дает нам сопротивление? В принципе, по нему можно узнать параметры используемой проволоки или материала, из которого она сделана. Например, если для прокладки линии электропередачи использовался скрытый метод, то, зная сопротивление линии, можно точно определить ее длину. Ведь зачастую кладка производится под землей и нелинейным способом. Или другой вариант, зная длину участка и его сопротивление, можно рассчитать диаметр используемого кабеля, а через него его сечение.Плюс, зная это значение, можно узнать, из какого материала была изготовлена ​​эта проволока. Все это говорит о том, что не стоит сбрасывать со счетов этот показатель.

    Все это касалось электропроводки, но если говорить об электронике, то в этой области невозможно обойтись без определения сопротивления и сравнения его с другими параметрами. В некоторых случаях этот параметр может сыграть решающую роль, даже неправильный подбор проводов по сопротивлению может привести к тому, что подключенный к такому проводнику прибор просто не сработает.Например, если вы подключите очень тонкий провод к блоку питания обычного компьютера. Напряжение в таком проводнике будет низким, немного, но для некорректной работы компьютера его хватит.

    От чего зависит сопротивление

    Поскольку мы говорим о медной проволоке, первое, что определяет этот физический параметр, — это медь, то есть сырье. Второй — это размер проводника, а точнее его диаметр или сечение (оба значения связаны между собой формулой).

    Конечно, есть дополнительные физические величины, которые влияют на сопротивление проводника. Например, температура окружающей среды. Известно, что с повышением температуры самой проволоки увеличивается ее сопротивление. А поскольку этот показатель обратно пропорционален силе (плотности) тока, то с увеличением сопротивления ток наоборот уменьшается. Однако это касается тех металлов, которые являются обладателями положительного температурного коэффициента. Например, сплав вольфрама, который используется для нити накаливания лампочки.Такой материал изменяет силу (плотность) тока не страшен при высоких температурах, ведь этот металл имеет отрицательный температурный коэффициент.

    Расчет сопротивления

    Сегодня все сделано для человека. И даже такой несложный расчет можно произвести несколькими способами. Есть простые, есть сложные. Начнем с простых.

    Первый вариант — табличный. В чем его простота? Например, таблица на нижнем рисунке.


    Здесь все наглядно показано и взаимосвязано.Зная конкретные размеры медного провода, можно определить его сопротивление и силу тока, которую может выдержать провод. Или наоборот, при наличии индикаторов сопротивления или силы (плотности) тока, которые, кстати, можно определить мультиметром, можно легко определить сечение или диаметр проводника. Этот вариант наиболее удобный, таблицы можно найти в открытом доступе в Интернете.

    Второй метод определения — использование калькулятора (онлайн).Таких интернет-устройств великое множество, работать с ними удобно и просто. В такой калькулятор можно вставить физические величины медного проводника и получить габаритные показатели, или наоборот. Правда, основная масса таких калькуляторов в своей программе имеет одно стандартное значение — это удельное сопротивление меди, равное 0,0172 Ом · мм² / м.

    И самый сложный вариант расчета — это сделать самому, по формуле. Вот оно: R = pl / S, где:

      ,
    • p — удельное сопротивление меди;
    • l — длина медного провода;
    • S — его поперечное сечение.

    Хочу отметить, что медь имеет одно из самых низких удельных сопротивлений. Ниже только серебро — 0,016.

    Сечение жилы можно определить по формуле, где основным параметром является его диаметр. Но определить диаметр можно по-разному, кстати, на нашем сайте есть такая статья, вы можете прочитать и получить полную и достоверную информацию.

    Факторы, влияющие на сопротивление

    — Engineer-Educators.com

    1. Сопротивление металлического проводника зависит от типа материала проводника.Было указано, что некоторые металлы обычно используются в качестве проводников из-за большого количества свободных электронов на их внешних орбитах. Медь обычно считается лучшим доступным материалом для проводников, поскольку медная проволока определенного диаметра обеспечивает меньшее сопротивление току, чем алюминиевая проволока того же диаметра. Однако алюминий намного легче меди, и по этой причине, а также по соображениям стоимости алюминий часто используется, когда важен весовой коэффициент.
    2. Сопротивление металлического проводника прямо пропорционально его длине. Чем больше длина провода данного сечения, тем больше сопротивление. На рисунке 40 показаны двухпроводные жилы разной длины. Если напряжение электрического давления приложено к двум концам проводника длиной 1 фут и сопротивление движению свободных электронов предполагается равным 1 Ом, ток ограничивается 1 ампер. Если провод того же размера удвоить в длину, те же электроны, приведенные в движение под действием приложенного 1 вольта, теперь обнаруживают удвоенное сопротивление; следовательно, текущий поток будет уменьшен вдвое.
    3. Сопротивление металлического проводника обратно пропорционально площади поперечного сечения. Эта область может быть треугольной или даже квадратной, но обычно круглой. Если площадь поперечного сечения проводника увеличена вдвое, сопротивление току уменьшится вдвое. Это верно из-за увеличенной площади, в которой электрон может перемещаться без столкновения или захвата атомом. Таким образом, сопротивление изменяется обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника.
    4. Четвертым важным фактором, влияющим на сопротивление проводника, является температура.Хотя некоторые вещества, такие как углерод, демонстрируют снижение сопротивления при повышении температуры окружающей среды, большинство материалов, используемых в качестве проводников, увеличивают сопротивление при повышении температуры. Сопротивление некоторых сплавов, таких как константан и манганин ™, очень мало изменяется при изменении температуры. Величина увеличения сопротивления 1-омного образца проводника на один градус повышения температуры выше 0 ° по Цельсию (C), принятого стандарта, называется температурным коэффициентом сопротивления.Для каждого металла это разные значения; например, для меди это значение составляет примерно 0,00427 Ом. Таким образом, медный провод, имеющий сопротивление 50 Ом при температуре 0 ° C, будет иметь увеличение сопротивления на 50 × 0,00427 или 0,214 Ом на каждый градус повышения температуры выше 0 ° C. Температурный коэффициент сопротивления необходимо учитывать там, где наблюдается заметное изменение температуры проводника во время работы.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.