Опір провідника
Електрика, мабуть, найбільш вивчений людством джерело енергії і, як наслідок, увійшов в наше життя так щільно, що навіть подумати про те, що його немає - вже блюзнірство. Але ж колись, протягом багатьох століть, люди використовували в повсякденному житті тільки забавну іграшку - тяжіння натертим шерстю каменем дрібних предметів. Цей камінь був нинішній бурштин, а по-грецьки він називався «електрон». Через багато століть це ім`я отримала перша відкрита елементарна частинка - найлегша з несучих заряд. Доля виявилася прихильною до електрону: саме він став основним переносником енергії електричного поля.
Відео: Опір провідника
На своєму початковому рівні речовиною атомарному структуру планетарного типу - в центрі ядро з протонів-нейтронів і електронніоболонки. Зовнішні електронні оболонки атомів речовини обмінюються електронами, тому в міжатомних просторі деяких з них, переважно тих, які проявляють властивості металів, утворюється хмара вільних електронів. Зазвичай з таких матеріалів виготовляють дроти для передачі електричного струму. На ефективність передачі струму впливають багато факторів, в т.ч. і опір провідника - невід`ємна особливість кожного провідного матеріалу. Якщо до кінців провідника підключити джерело електричної напруги, то по ньому буде протікати електричний струм. Причина його виникнення - різниця потенціалів на кінцях провідника. Електрони, опинившись у електричному полі, утворюють спрямований рух від більшого потенціалу до меншого, уздовж провідника будь довжини, і при цьому транспортують енергію джерела живлення. Використовувати цю енергію може будь-який споживач, підключений до електричного кола.
Відео: Визначення питомого опору
Кращі з матеріалів-провідників застосовують для виготовлення проводів магістральних ліній, що передають електричний струм на тисячі кілометрів від електростанцій. Що ж є критерієм відбору матеріалу провідників? Такий характеристикою є опір провідника. Яким чином воно проявляється в провіднику? Відповідно до теорії електрики, вільні електрони рухаються за провідника, володіючи певною енергію. На шляху їх руху виникають зіткнення з атомами речовини, і доводиться ділитися з ними енергією. Ми відчуваємо цей «переділ», а фактично втрати енергії, що нагрівання провідника.
Звідси випливають вічні інженерні проблеми, в яких головний учасник дійства - опір провідника. Саме цей параметр електричного кола визначає безповоротні втрати енергії, причому вони пропорційно зростають зі збільшенням довжини проводу L. Наступним геометричним параметром провідника, що впливає на опір, є Переріз проводу S. Зі збільшенням перетину провідника його опір пропорційно зменшується. Для оцінки матеріалів з точки зору придатності використання їх в якості проводу, застосовується ще одна характеристика, яка називається «питомий опір»: це опір провідника перетином 1 мм кв. і довжиною 1 м. Тепер, попередньо взявши з таблиці значення питомої опору для відповідного матеріалу, можна розрахувати опір провідника. Формула дає значення R - Омм, якщо - Омм * м / мм кв. , S - мм кв., L - м.
R = ( * L) / S.
За вказаною формулою можна виконати розрахунки для будь-яких випадкiв, коли відомі вихідні дані. А що робити, якщо провідник є, а таблиць і вимірників діаметру та довжини проводу під рукою немає, інакше кажучи, яким приладом вимірюють опір провідника? В таких випадках застосовують вимірювальний прилад, який називається омметром.
Існує і застосовується багато різних варіантів омметром, що реалізують різноманітні принципи роботи, але найбільш часто застосовують схеми вимірювання струмів через випробувані опір провідника і калібрований резистор або вимір падіння напруги на випробуваному резисторі при відкаліброваному струмі в вимірювальної ланцюга.
