Ինչ է օհմի դիմադրությունը: Էլեկտրական դիմադրություն - Գիտելիքի հիպերմարկետ

Հաղորդավարի դիմադրություն - նյութի հոսքին դիմակայելու ունակություն էլեկտրական հոսանք. Ներառյալ բարձր հաճախականության լարման փոփոխվող մաշկային էֆեկտի դեպքը։

Ֆիզիկական սահմանումներ

Նյութերը բաժանվում են դասերի՝ ըստ դիմադրողականության։ Քննարկվող քանակությունը՝ դիմադրությունը, համարվում է առանցքային, այն թույլ կտա կատարել բնության մեջ հայտնաբերված բոլոր նյութերի աստիճանավորումը.

Հաղորդավարներ - մինչև 10 μΩ մ դիմադրողականությամբ նյութեր: Կիրառվում է մետաղների մեծ մասի, գրաֆիտի համար:
Դիէլեկտրիկներ - դիմադրողականություն 100 MΩ m - 10 PΩ m Peta նախածանցը օգտագործվում է տասնհինգերորդ աստիճանի համատեքստում:
Կիսահաղորդիչները էլեկտրական նյութերի խումբ են, որոնց դիմադրողականությունը տատանվում է հաղորդիչներից մինչև դիէլեկտրիկներ:

Դիմադրողականությունը կոչվում է, որը թույլ է տալիս բնութագրել 1 մետր երկարությամբ մետաղալարերի կտրվածքի պարամետրերը, տարածքը 1: քառակուսի մետր. Շատ ժամանակ դժվար է թվեր օգտագործել: Իրական մալուխի խաչմերուկը շատ ավելի փոքր է: Օրինակ, PV-3-ի համար տարածքը տասնյակ միլիմետր է: Հաշվարկը պարզեցված է, եթե օգտագործեք Օհմ քառակուսի մմ/մ միավորները (տես Նկ.):

Մետաղների դիմադրողականություն

Դիմադրողականությունը նշվում է Հունարեն նամակ«ro», դիմադրության ինդեքս ստանալու համար արժեքը բազմապատկեք երկարությամբ՝ բաժանելով նմուշի տարածքով: Հաշվարկի համար ավելի հաճախ օգտագործվող Ohm m չափման ստանդարտ միավորների միջև փոխարկումը ցույց է տալիս, որ հարաբերությունները հաստատվում են տասի վեցերորդ ուժի միջոցով: Երբեմն աղյուսակային արժեքների մեջ հնարավոր կլինի գտնել պղնձի դիմադրողականության վերաբերյալ տեղեկատվություն.

168 μΩ մ;
0,00175 օմ քառ. MMM.

Հեշտ է համոզվել, որ թվերը տարբերվում են մոտ 4%-ով, համոզվեք, որ միավորները ձուլելով: Սա նշանակում է, որ թվերը տրվում են պղնձի դասի համար: Եթե ճշգրիտ հաշվարկներ են անհրաժեշտ, ապա հարցը նշվում է լրացուցիչ՝ առանձին։ Նմուշի դիմադրողականության մասին տեղեկատվությունը ստացվում է զուտ էմպիրիկ եղանակով: Հայտնի խաչմերուկով, երկարությամբ մետաղալարերի մի կտոր միացված է մուլտիմետրի կոնտակտներին: Պատասխան ստանալու համար անհրաժեշտ է ցուցմունքները բաժանել նմուշի երկարությամբ, բազմապատկել խաչմերուկի մակերեսով։ Ենթադրվում է, որ թեստերում ընտրել նմուշ, որն ավելի վավերական է՝ նվազագույնի հասցնելով սխալը։ Փորձարկիչների զգալի մասը օժտված է ոչ բավարար ճշգրտությամբ՝ վավեր արժեքներ ստանալու համար։

Այնպես որ, ֆիզիկոսներից վախեցողների համար, ովքեր հուսահատ չեն տիրապետում չինական մուլտիմետրերին, անհարմար է դիմադրողականությամբ աշխատել։ Շատ ավելի հեշտ է վերցնել պատրաստի կտրվածք (ավելի մեծ երկարությամբ), գնահատել ամբողջական կտորի պարամետրը: Գործնականում Օհմի ֆրակցիաները փոքր դեր են խաղում, այդ գործողությունները կատարվում են կորուստները գնահատելու համար։ Ուղղակիորեն որոշվում է շղթայի հատվածի ակտիվ դիմադրությամբ և քառակուսիորեն կախված է հոսանքից: Հաշվի առնելով վերը նշվածը, մենք նշում ենք. էլեկտրատեխնիկայում դիրիժորները ըստ կիրառելիության սովորաբար բաժանվում են երկու կատեգորիայի.

Բարձր հաղորդունակության, բարձր դիմադրության նյութեր: Առաջիններն օգտագործվում են մալուխներ ստեղծելու համար, երկրորդները՝ դիմադրություններ (ռեզիստորներ): Աղյուսակներում հստակ տարբերակում չկա, գործնականությունը հաշվի է առնված։ Ցածր դիմադրությամբ արծաթն ընդհանրապես չի օգտագործվում լարերի ստեղծման համար, հազվադեպ՝ սարքի կոնտակտների համար։ Հասկանալի պատճառներով.
Բարձր առաձգականությամբ համաձուլվածքները օգտագործվում են ճկուն հոսանքատար մասեր ստեղծելու համար՝ զսպանակներ, կոնտակտորների աշխատանքային մասեր։ Սովորաբար դիմադրությունը պետք է նվազագույնի հասցվի: Հասկանալի է, որ սովորական պղինձը, որն ունի պլաստիկության բարձր աստիճան, սկզբունքորեն ոչ պիտանի է այդ նպատակների համար։
Ջերմային ընդարձակման բարձր կամ ցածր գործակից ունեցող համաձուլվածքներ: Առաջինները հիմք են հանդիսանում բիմետալիկ թիթեղների ստեղծման համար, որոնք կառուցվածքայինորեն հիմք են հանդիսանում: Վերջիններս կազմում են ինվար համաձուլվածքների խումբ։ Հաճախ պահանջվում է, որտեղ կարևոր է երկրաչափական ձև. Թելերի կրիչներում (փոխարինելով թանկարժեք վոլֆրամ) և վակուումային անջրանցիկ հանգույցներում ապակիով միացման հատվածում: Բայց նույնիսկ ավելի հաճախ, Invar համաձուլվածքները ոչ մի կապ չունեն էլեկտրաէներգիայի հետ, դրանք օգտագործվում են որպես հաստոցների և սարքերի մաս:

Դիմադրողականությունը ohmic-ի հետ կապելու բանաձևը

Էլեկտրական հաղորդունակության ֆիզիկական հիմքը

Հաղորդավարի դիմադրությունը ճանաչվում է որպես էլեկտրական հաղորդունակության հակադարձ: Ժամանակակից տեսության մեջ մանրակրկիտ հաստատված չէ, թե ինչպես է տեղի ունենում ներկայիս սերնդի գործընթացը: Ֆիզիկոսները հաճախ հարվածում են պատին՝ դիտարկելով մի երևույթ, որը ոչ մի կերպ հնարավոր չէ բացատրել նախկինում առաջադրված հասկացությունների տեսանկյունից։ Այսօր խմբի տեսությունը գերիշխող է համարվում։ Պահանջվում է կարճ էքսկուրսիա տալ նյութի կառուցվածքի մասին պատկերացումների զարգացմանը:

Սկզբում ենթադրվում էր, որ նյութը ներկայացված է դրական լիցքավորված նյութով, էլեկտրոնները լողում են դրա մեջ։ Այսպես էր մտածում տխրահռչակ լորդ Քելվինը (ծնունի Թոմսոնը), ում անունով է կոչվում բացարձակ ջերմաստիճանի չափման միավորը։ Առաջին անգամ ենթադրություն արեց Ռադերֆորդի ատոմների մոլորակային կառուցվածքի մասին։ 1911 թվականին առաջ քաշված տեսությունը հիմնված էր այն փաստի վրա, որ ալֆա ճառագայթումը շեղվել է մեծ ցրվածություն ունեցող նյութերից (առանձին մասնիկները շատ զգալի չափով փոխել են թռիչքի անկյունը)։ Հիմնվելով գոյություն ունեցող նախադրյալների վրա՝ հեղինակը եզրակացրեց, որ ատոմի դրական լիցքը կենտրոնացած է տարածության մի փոքր հատվածի ներսում, որը կոչվում է միջուկ։ Թռիչքի անկյան ուժեղ շեղման առանձին դեպքերի փաստը պայմանավորված է նրանով, որ մասնիկի ուղին անցնում էր միջուկի անմիջական մոտակայքում։

Այսպիսով, սահմանվում են երկրաչափական չափերի սահմանները առանձին տարրերև համար տարբեր նյութեր. Մենք եզրակացրինք, որ ոսկու միջուկի տրամագիծը տեղավորվում է ժամը 15: Հետագա զարգացումՆյութերի կառուցվածքի տեսությունն իրականացրել է Բորը 1913թ. Հիմնվելով ջրածնի իոնների վարքագծի դիտարկման վրա՝ նա եզրակացրեց, որ ատոմի լիցքը միասնություն է, և զանգվածը որոշվել է մոտավորապես թթվածնի զանգվածի տասնվեցերորդ մասը։ Բորը ենթադրեց, որ էլեկտրոնը պահվում է Կուլոնի կողմից որոշված ձգողական ուժերով: Հետևաբար, ինչ-որ բան խանգարում է ընկնել առանցքի վրա: Բորը ենթադրեց, որ դրա մեղավորն է ուղեծրում մասնիկի պտույտից առաջացող կենտրոնախույս ուժը։

Դասավորության մեջ կարևոր փոփոխություն է կատարվել Զոմմերֆելդի կողմից։ Թույլ տվեց ուղեծրերի էլիպտիկությունը, ներկայացրեց երկու քվանտային թվերնկարագրելով հետագիծը՝ n և k. Բորը նկատեց, որ մոդելի համար Մաքսվելի տեսությունը ձախողվում էր: Շարժվող մասնիկը պետք է ստեղծի մագնիսական դաշտ տիեզերքում, այնուհետև էլեկտրոնը աստիճանաբար ընկնում է միջուկի վրա: Ուստի պետք է խոստովանենք. կան ուղեծրեր, որոնց վրա էներգիայի ճառագայթումը տիեզերք չի լինում: Հեշտ է տեսնել. ենթադրությունները հակասում են միմյանց՝ ևս մեկ անգամ հիշեցնելով. ֆիզիկական քանակություն, ֆիզիկոսներն այսօր չեն կարողանում բացատրել։

Ինչո՞ւ։ Գոտիների տեսությունը հիմք է ընտրել Բորի պոստուլատները, որոնք ասում են՝ ուղեծրերի դիրքերը դիսկրետ են, նախապես հաշվարկված են, երկրաչափական պարամետրերը կապված են որոշ հարաբերություններով։ Գիտնականի եզրակացությունները պետք է լրացվեին ալիքային մեխանիկայի միջոցով, քանի որ մաթեմատիկական մոդելներանզոր էին բացատրել որոշ երևույթներ. Ժամանակակից տեսությունասում է՝ յուրաքանչյուր նյութի համար էլեկտրոնների վիճակում կա երեք գոտի.

Ատոմների հետ ամուր կապված էլեկտրոնների վալենտական գոտին: Կապը կոտրելու համար շատ էներգիա է պահանջվում: Վալենտական գոտու էլեկտրոնները չեն մասնակցում հաղորդմանը:
Հաղորդման գոտին՝ էլեկտրոնները, երբ նյութի մեջ դաշտի ուժգնություն է առաջանում, ձևավորում են էլեկտրական հոսանք (լիցքի կրիչների պատվիրված շարժում)։
Արգելված գոտին էներգետիկ վիճակների շրջանն է, որտեղ էլեկտրոնները նորմալ պայմաններում չեն կարող լինել։

Յունգի անբացատրելի փորձը

Ըստ ժապավենի տեսության՝ դիրիժորի հաղորդման գոտին համընկնում է վալենտական գոտու հետ։ Ձևավորվում է էլեկտրոնային ամպ, որը հեշտությամբ տարվում է լարվածությամբ էլեկտրական դաշտ, առաջացնելով հոսանք։ Այդ պատճառով դիրիժորի դիմադրությունը այնքան փոքր է: Ավելին, գիտնականները ապարդյուն ջանքեր են գործադրում բացատրելու, թե ինչ է էլեկտրոնը։ Հայտնի է միայն, որ տարրական մասնիկը ցուցադրում է ալիքային և կորպուսային հատկություններ: Հայզենբերգի անորոշության սկզբունքը փաստերը դնում է տեղում. 100% հավանականությամբ անհնար է միաժամանակ որոշել էլեկտրոնի և էներգիայի գտնվելու վայրը:

Ինչ վերաբերում է էմպիրիկ մասին, ապա գիտնականները նկատել են, որ Յանգի փորձը էլեկտրոնների հետ հետաքրքիր արդյունք է տալիս։ Գիտնականը վահանի երկու սերտ ճեղքերի միջով անցկացրեց ֆոտոնների հոսք, ստացվեց միջամտության օրինաչափություն՝ կազմված մի շարք ծոպերով։ Նրանք առաջարկեցին փորձարկում կատարել էլեկտրոնների հետ, տեղի ունեցավ փլուզում.

Եթե էլեկտրոնները անցնում են ճառագայթով, շրջանցելով երկու ճեղք, ձևավորվում է միջամտության օրինաչափություն: Կարծես ֆոտոնները շարժվում են:
Եթե էլեկտրոնները մեկ առ մեկ կրակում են, ոչինչ չի փոխվում: Հետևաբար... մեկ մասնիկը արտացոլվում է ինքն իրենից, գոյություն ունի միանգամից մի քանի տեղո՞ւմ։
Հետո նրանք սկսեցին փորձել ֆիքսել այն պահը, երբ էլեկտրոնն անցավ վահանի հարթությամբ։ Եվ… միջամտության օրինաչափությունն անհետացավ: Ճեղքերի դիմաց երկու բծեր կային։

Հետևանքն անզոր է բացատրել գիտական կետտեսլականը։ Պարզվում է, որ էլեկտրոնները «կռահում են» ընթացող դիտարկման մասին, դադարում են ալիքային հատկություններ ցուցաբերել։ Ցույց է տալիս ֆիզիկայի ժամանակակից գաղափարների սահմանափակումները։ Լավ կլիներ, եթե կարողանայիք վայելել այն։ Գիտության մեկ այլ մարդ առաջարկեց դիտարկել մասնիկները, երբ նրանք արդեն անցել են բացը (թռչել են որոշակի ուղղությամբ): Եւ ինչ? Կրկին, էլեկտրոններն այլևս չեն ցուցաբերում ալիքային հատկություններ:

Պարզվում է, տարրական մասնիկներհետ գնաց ժամանակի մեջ: Այն պահին, երբ նրանք անցան բացը. Մխրճվել է ապագայի առեղծվածի մեջ՝ իմանալով, թե արդյոք հսկողություն կլինի։ Վարքագիծը ճշգրտվում էր՝ կախված փաստից։ Ակնհայտ է, որ պատասխանը չի կարող հարված լինել ցլի աչքին: Առեղծվածը դեռ սպասում է իր բացահայտմանը։ Ի դեպ, 20-րդ դարի սկզբին առաջ քաշված Էյնշտեյնի տեսությունն այժմ հերքվել է՝ հայտնաբերվել են մասնիկներ, որոնց արագությունը գերազանցում է լույսի արագությունը։

Ինչպե՞ս է ձևավորվում հաղորդիչների դիմադրությունը:

Ժամանակակից տեսակետներն ասում են՝ ազատ էլեկտրոնները շարժվում են հաղորդիչի երկայնքով մոտ 100 կմ/վ արագությամբ։ Ներսում առաջացած դաշտի գործողության ներքո դրեյֆը կարգադրվում է։ Լարման գծերով կրիչների շարժման արագությունը փոքր է՝ րոպեում մի քանի սանտիմետր։ Շարժման ընթացքում էլեկտրոնները բախվում են բյուրեղային ցանցի ատոմներին, էներգիայի որոշակի քանակությունը վերածվում է ջերմության։ Եվ այս փոխակերպման չափը սովորաբար կոչվում է հաղորդիչի դիմադրություն: Որքան բարձր է, այնքան շատ էլեկտրական էներգիավերածվում է ջերմության. Սա ջեռուցիչների շահագործման սկզբունքն է:

Համատեքստին զուգահեռ նյութի հաղորդունակության թվային արտահայտությունն է, որը երևում է նկարում: Դիմադրություն ստանալու համար անհրաժեշտ է միավորը բաժանել նշված թվով: Հետագա վերափոխումների ընթացքը քննարկվել է վերևում։ Կարելի է տեսնել, որ դիմադրությունը կախված է պարամետրերից՝ էլեկտրոնների ջերմաստիճանային շարժումից և նրանց ազատ ուղու երկարությունից, որն ուղղակիորեն տանում է դեպի կառուցվածք։ բյուրեղյա վանդակնյութեր. Բացատրություն - դիրիժորների դիմադրությունը տարբեր է: Պղնձի մեջ ավելի քիչ ալյումին կա:

§ 15. Էլեկտրական դիմադրություն

Ցանկացած հաղորդիչում էլեկտրական լիցքերի ուղղորդված շարժումը խոչընդոտվում է այս հաղորդիչի մոլեկուլների և ատոմների կողմից: Հետևաբար, շղթայի և՛ արտաքին հատվածը, և՛ ներքինը (էներգիայի աղբյուրի ներսում) խանգարում են հոսանքի անցմանը: Էլեկտրական շղթայի դիմադրությունը էլեկտրական հոսանքի անցմանը բնութագրող արժեքը կոչվում է էլեկտրական դիմադրություն.
Էլեկտրական էներգիայի աղբյուրը, որը ներառված է փակ էլեկտրական սխեմայի մեջ, էներգիա է սպառում արտաքին և ներքին սխեմաների դիմադրությունը հաղթահարելու համար:
Էլեկտրական դիմադրությունը նշվում է տառով rև պատկերված է գծապատկերներում, ինչպես ցույց է տրված Նկ. 14, ա.

Դիմադրության միավորը օհմն է։ Օմկոչվում է այնպիսի գծային հաղորդիչի էլեկտրական դիմադրություն, որում մեկ վոլտ մշտական պոտենցիալ տարբերությամբ հոսում է մեկ ամպերի հոսանք, այսինքն.

Բարձր դիմադրությունները չափելիս օգտագործվում են հազար ու միլիոն անգամ ավելի օհմի միավորներ։ Դրանք կոչվում են կիլոգրամ ( com) և մեգոհմ ( Մայրիկ), 1 com = 1000 օհմ; 1 Մայրիկ = 1 000 000 օհմ.
IN տարբեր նյութերպարունակում է տարբեր քանակությամբ ազատ էլեկտրոններ, և ատոմները, որոնց միջև շարժվում են այս էլեկտրոնները, ունեն այլ դասավորվածություն: Հետևաբար, հաղորդիչների դիմադրությունը էլեկտրական հոսանքին կախված է նյութից, որից դրանք պատրաստված են, երկարությունից և մակերեսից: խաչաձեւ հատվածըդիրիժոր. Եթե նույն նյութի երկու հաղորդիչները համեմատվում են, ապա ավելի երկար հաղորդիչը ավելի մեծ դիմադրություն ունի հավասար տարածքներխաչմերուկներ, իսկ մեծ խաչմերուկ ունեցող հաղորդիչը հավասար երկարությունների դեպքում ավելի քիչ դիմադրություն ունի:
Հաղորդավար նյութի էլեկտրական հատկությունների հարաբերական գնահատման համար ծառայում է նրա դիմադրողականությունը։ Դիմադրողականություն 1 երկարությամբ մետաղական հաղորդիչի դիմադրությունն է մև խաչմերուկի մակերեսը 1 մմ 2; նշվում է ρ տառով և չափվում է
Եթե դիմադրողականություն ունեցող նյութից ρ հաղորդիչը ունի երկարություն լմետր և հատման մակերեսը քքառակուսի միլիմետր, ապա այս դիրիժորի դիմադրությունը

Բանաձևը (18) ցույց է տալիս, որ հաղորդիչի դիմադրությունը ուղիղ համեմատական է այն նյութի դիմադրողականությանը, որից այն պատրաստված է, ինչպես նաև դրա երկարությանը և հակադարձ համեմատական է հատման տարածքին:
Հաղորդավարների դիմադրությունը կախված է ջերմաստիճանից: Մետաղական հաղորդիչների դիմադրությունը մեծանում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ: Այս կախվածությունը բավականին բարդ է, բայց ջերմաստիճանի փոփոխությունների համեմատաբար նեղ միջակայքում (մինչև մոտ 200 ° C), մենք կարող ենք ենթադրել, որ յուրաքանչյուր մետաղի համար կա որոշակի, այսպես կոչված, ջերմաստիճան, դիմադրության գործակից (ալֆա), որն արտահայտում է. դիրիժորի Δ դիմադրության բարձրացում rերբ ջերմաստիճանը փոխվում է 1 ° C-ով, նշված է 1 օհմնախնական դիմադրություն.
Այսպիսով, դիմադրության ջերմաստիճանի գործակիցը

և դիմադրության բարձրացում

Δ r = r 2 - r 1 = α r 2 (Տ 2 - Տ 1) (20)

որտեղ r 1 - դիրիժորի դիմադրություն ջերմաստիճանում Տ 1 ;
r 2 - նույն դիրիժորի դիմադրությունը ջերմաստիճանում Տ 2 .
Եկեք բացատրենք դիմադրության ջերմաստիճանի գործակցի արտահայտությունը օրինակով։ Ենթադրենք, որ պղնձե գծային մետաղալար է ջերմաստիճանում Տ 1 = 15 ° ունի դիմադրություն r 1 = 50 օհմև ջերմաստիճանում Տ 2 = 75 ° - r 2 - 62 օհմ. Հետևաբար, դիմադրության աճը, երբ ջերմաստիճանը փոխվում է 75 - 15 \u003d 60 ° -ով, կազմում է 62 - 50 \u003d 12 օհմ. Այսպիսով, դիմադրության աճը, որը համապատասխանում է ջերմաստիճանի փոփոխությանը 1 °-ով, հավասար է.

Պղնձի դիմադրության ջերմաստիճանի գործակիցը հավասար է դիմադրության աճին, որը բաժանված է 1-ի օհմսկզբնական դիմադրություն, այսինքն՝ բաժանված 50-ով.

Բանաձևի հիման վրա (20) հնարավոր է հաստատել դիմադրությունների միջև կապը r 2 և r 1:

(21)

Պետք է հիշել, որ այս բանաձևը միայն ջերմաստիճանից դիմադրության կախվածության մոտավոր արտահայտությունն է և չի կարող օգտագործվել 100 ° C-ից բարձր ջերմաստիճաններում դիմադրությունները չափելու համար:
Կարգավորվող դիմադրությունները կոչվում են ռեոստատներ(նկ. 14, բ): Ռեոստատները պատրաստված են բարձր դիմադրողականությամբ մետաղալարից, ինչպիսին է նիկրոմը: Ռեոստատների դիմադրությունը կարող է տարբեր լինել հավասարապես կամ աստիճաններով: Օգտագործվում են նաև հեղուկ ռեոստատներ, որոնք մետաղյա անոթ են՝ լցված ինչ-որ լուծույթով, որը փոխանցում է էլեկտրական հոսանք, օրինակ՝ ջրի մեջ սոդայի լուծույթ։
Հաղորդավարի հոսանք անցնելու ունակությունը բնութագրվում է հաղորդունակությամբ, որը դիմադրության փոխադարձ է և նշվում է տառով. է. Հաղորդունակության SI միավորն է (siemens):

Այսպիսով, հաղորդիչի դիմադրության և հաղորդունակության միջև կապը հետևյալն է.

Էլեկտրական դիմադրություն հասկացվում է որպես ցանկացած դիմադրություն, որը հայտնաբերում է հոսանքը փակ շղթայով անցնելիս՝ թուլացնելով կամ արգելակելով էլեկտրական լիցքերի ազատ հոսքը։

Jpg?x15027" alt="(!LANG. Դիմադրության չափում մուլտիմետրով" width="600" height="490">!}

Դիմադրության չափում մուլտիմետրով

Դիմադրության ֆիզիկական հայեցակարգը

Էլեկտրոնները, հոսանք անցնելիս, կազմակերպված կերպով պտտվում են հաղորդիչով՝ ըստ ճանապարհին հանդիպող դիմադրության։ Որքան ցածր է այս դիմադրությունը, այնքան մեծ է գոյություն ունեցող կարգը էլեկտրոնների միկրոտիեզերքում: Բայց երբ դիմադրողականությունը մեծ է, նրանք սկսում են բախվել միմյանց և արտազատվել ջերմային էներգիա. Այս առումով, հաղորդիչի ջերմաստիճանը միշտ մի փոքր բարձրանում է, ավելի մեծ քանակությամբ, այնքան բարձր է, որ էլեկտրոնները դիմադրություն են գտնում իրենց շարժմանը:

Օգտագործված նյութեր

Բոլոր հայտնի մետաղները քիչ թե շատ դիմացկուն են հոսանքի անցմանը, ներառյալ լավագույն հաղորդիչները: Ոսկին և արծաթը ունեն նվազագույն դիմադրություն, բայց դրանք թանկ են, ուստի ամենից հաճախ օգտագործվող նյութը պղինձն է, որն ունի բարձր էլեկտրական հաղորդունակություն: Ալյումինն օգտագործվում է ավելի փոքր մասշտաբով:

Նիկրոմի մետաղալարն ամենաբարձր դիմադրությունն ունի հոսանքի անցման նկատմամբ (նիկելի համաձուլվածք (80%) և քրոմ (20%): Այն լայնորեն կիրառվում է ռեզիստորներում։

Մեկ այլ լայնորեն օգտագործվող ռեզիստորի նյութը ածխածինն է: Դրանից ֆիքսված դիմադրություններ և ռեոստատներ են պատրաստվում՝ օգտագործելու համար էլեկտրոնային սխեմաներ. Ֆիքսված ռեզիստորները և պոտենցիոմետրերը օգտագործվում են հոսանքի և լարման արժեքները վերահսկելու համար, օրինակ՝ աուդիո ուժեղացուցիչների ձայնի և տոնայնության վերահսկման ժամանակ:

Դիմադրության հաշվարկ

Բեռի դիմադրության արժեքը հաշվարկելու համար Օհմի օրենքից ստացված բանաձևը օգտագործվում է որպես հիմնական, եթե հայտնի են հոսանքի և լարման արժեքները.

Չափման միավորը Օմն է։

Համար սերիական միացումդիմադրիչներ, ընդհանուր դիմադրությունը հայտնաբերվում է անհատական արժեքների ամփոփմամբ.

R = R1 + R2 + R3 + …..

ժամը զուգահեռ կապարտահայտությունը օգտագործվում է.

1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + …

Իսկ ինչպե՞ս գտնել լարերի էլեկտրական դիմադրությունը՝ հաշվի առնելով դրա պարամետրերը և արտադրության նյութը: Դրա համար կա մեկ այլ դիմադրության բանաձև.

R \u003d ρ x l / S, որտեղ:

l-ը մետաղալարի երկարությունն է,
S-ն նրա խաչմերուկի չափերն են,
ρ-ը մետաղալարերի նյութի հատուկ ծավալային դիմադրությունն է:

Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/2-1-600x417.png?.png 600w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2018/03/2-1-768x533..png 792w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Դիմադրության բանաձև

Լարի երկրաչափական չափերը կարելի է չափել։ Բայց այս բանաձևով դիմադրությունը հաշվարկելու համար անհրաժեշտ է իմանալ ρ գործակիցը:

Կարևոր!գերազանցել արժեքները ծավալի դիմադրությունն արդեն հաշվարկված է տարբեր նյութերև ամփոփված հատուկ աղյուսակներում:

Գործակիցի արժեքը թույլ է տալիս համեմատել դիմադրությունը տարբեր տեսակներդիրիժորները տվյալ ջերմաստիճանում իրենց համապատասխան ֆիզիկական հատկություններանկախ չափից. Սա կարելի է բացատրել օրինակներով։

Էլեկտրական դիմադրության հաշվարկի օրինակ պղնձի մետաղալար, 500 մ երկարություն:

Եթե մետաղալարերի հատվածի չափերը անհայտ են, կարող եք չափել դրա տրամագիծը տրամաչափով: Ենթադրենք, դա 1,6 մմ է;
Խաչաձեւ հատվածի տարածքը հաշվարկելիս օգտագործվում է բանաձևը.

Այնուհետև S = 3,14 x (1,6 / 2)² = 2 մմ²;

Աղյուսակի համաձայն, մենք գտանք ρ արժեքը պղնձի համար, որը հավասար է 0,0172 Ohm x m / mm²;
Այժմ հաշվարկված հաղորդիչի էլեկտրական դիմադրությունը կլինի.

R \u003d ρ x l / S \u003d 0,0172 x 500/2 \u003d 4,3 ohms:

Մեկ այլ օրինակ– նիկրոմի մետաղալար 0,1 մմ² խաչմերուկով, երկարությունը 1 մ.

Նիկրոմի ρ ինդեքսը 1,1 Օմ x մ / մմ² է;
R \u003d ρ x l / S \u003d 1,1 x 1 / 0,1 \u003d 11 ohms:

Երկու օրինակ հստակ ցույց են տալիս, որ մետր երկարությամբ և 20 անգամ փոքր խաչմերուկ ունեցող նիկրոմի լարը էլեկտրական դիմադրություն ունի 2,5 անգամ ավելի, քան 500 մետր պղնձե մետաղալար:

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/3-6-768x381..jpg 960w

Որոշ մետաղների դիմադրողականություն

Կարևոր!Դիմադրության վրա ազդում է ջերմաստիճանը, որի աճի հետ այն մեծանում է և, ընդհակառակը, նվազում է նվազում։

Դիմադրություն

Իմպեդանսը դիմադրության ավելի ընդհանուր տերմին է, որը հաշվի է առնում ռեակտիվ բեռը: Օղակի դիմադրության հաշվարկ փոփոխական հոսանքիմպեդանսը հաշվարկելն է:

Թեև ռեզիստորն ապահովում է դիմադրություն որոշակի նպատակի համար, ռեակտիվը էլեկտրական շղթայի որոշ բաղադրիչների դժբախտ կողմնակի արտադրանք է:

Ռեակտիվության երկու տեսակ.

Ինդուկտիվ. Ստեղծված է կծիկներով։ Հաշվարկի բանաձև.

X (L) = 2π x f x L, որտեղ:

f-ը ընթացիկ հաճախականությունն է (Հց),
L - ինդուկտիվություն (H);

Capacitive. Ստեղծված է կոնդենսատորներով: Հաշվարկվում է ըստ բանաձևի.

X (C) = 1/(2π x f x C),

որտեղ C-ն հզորություն է (F):

Ինչպես իր ակտիվ գործընկերոջը, ռեակտիվությունը արտահայտվում է ohms-ով և նաև սահմանափակում է հոսանքի հոսքը հանգույցով: Եթե շղթայում կա և՛ հզորություն, և՛ ինդուկտոր, ապա ընդհանուր դիմադրությունը հետևյալն է.

X = X (L) - X (C):

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/4-3.jpg 622w

Ակտիվ, ինդուկտիվ և հզոր ռեակտիվություն

Կարևոր!Ռեակտիվ բեռի բանաձևերից հետևում են հետաքրքիր առանձնահատկություններ. Փոփոխական հոսանքի և ինդուկտիվության հաճախականության աճով X (L) մեծանում է: Ընդհակառակը, որքան բարձր է հաճախականությունը և հզորությունը, այնքան փոքր է X (C):

Իմպեդանսի հայտնաբերում (Զ) ակտիվ և ռեակտիվ բաղադրիչների պարզ հավելում չէ.

Z = √ (R² + X²):

Օրինակ 1

Էլեկտրաէներգիայի հաճախականության հոսանք ունեցող շղթայի կծիկը ունի 25 Օմ ակտիվ դիմադրություն և 0,7 Հ ինդուկտիվություն: Դուք կարող եք հաշվարկել դիմադրողականությունը.

X (L) \u003d 2π x f x L \u003d 2 x 3.14 x 50 x 0.7 \u003d 218.45 ohms;
Z = √ (R² + X (L)²) = √ (25² + 218,45²) = 219,9 ohms:

tg φ \u003d X (L) / R \u003d 218.45 / 25 \u003d 8.7:

φ անկյունը մոտավորապես հավասար է 83 աստիճանի։

Օրինակ 2

Կա 100 միկրոֆարադ հզորությամբ կոնդենսատոր և 12 ohms ներքին դիմադրություն: Դուք կարող եք հաշվարկել դիմադրողականությունը.

X (C) \u003d 1 / (2π x f x C) \u003d 1 / 2 x 3.14 x 50 x 0, 0001 \u003d 31.8 ohms;
Z \u003d √ (R² + X (C)²) \u003d √ (12² + 31,8²) \u003d 34 ohms:

Ինտերնետում դուք կարող եք գտնել առցանց հաշվիչ՝ ամբողջ էլեկտրական սխեմայի կամ դրա հատվածների դիմադրության և դիմադրության հաշվարկը պարզեցնելու համար: Այնտեղ պարզապես պետք է պահել ձեր հաշվարկված տվյալները և գրանցել հաշվարկի արդյունքները։

Տեսանյութ

Էլեկտրական դիմադրության և հաղորդունակության հայեցակարգը

Ցանկացած մարմին, որի միջով հոսում է էլեկտրական հոսանք, դրա նկատմամբ որոշակի դիմադրություն ունի։ Հաղորդավար նյութի հատկությունը կանխելու էլեկտրական հոսանքի անցումը դրա միջով կոչվում է էլեկտրական դիմադրություն:

Էլեկտրոնային տեսությունը այսպես է բացատրում մետաղական հաղորդիչների էլեկտրական դիմադրության էությունը. Հաղորդավարի երկայնքով շարժվելիս ազատ էլեկտրոններն իրենց ճանապարհին անհամար անգամ հանդիպում են ատոմների և այլ էլեկտրոնների և, փոխազդելով նրանց հետ, անխուսափելիորեն կորցնում են իրենց էներգիայի մի մասը: Էլեկտրոնները զգում են, կարծես, դիմադրություն իրենց շարժմանը: Տարբեր մետաղական հաղորդիչներ, որոնք ունեն տարբեր ատոմային կառուցվածքը, ունեն տարբեր դիմադրություն էլեկտրական հոսանքի նկատմամբ։

Ճիշտ նույնը բացատրում է հեղուկ հաղորդիչների և գազերի դիմադրությունը էլեկտրական հոսանքի անցմանը: Սակայն պետք չէ մոռանալ, որ այդ նյութերում ոչ թե էլեկտրոնները, այլ մոլեկուլների լիցքավորված մասնիկները իրենց շարժման ընթացքում դիմադրության են հանդիպում։

Դիմադրությունը նշվում է լատիներեն R կամ r տառերով:

Օհմը ընդունվում է որպես էլեկտրական դիմադրության միավոր:

Օհմը 106,3 սմ բարձրությամբ սնդիկի սյունի դիմադրությունն է 1 մմ2 խաչմերուկով 0 ° C ջերմաստիճանում:

Եթե, օրինակ, հաղորդիչի էլեկտրական դիմադրությունը 4 ohms է, ապա այն գրվում է հետևյալ կերպ. R \u003d 4 ohms կամ r \u003d 4 ohms:

Մեծ արժեքի դիմադրությունը չափելու համար ընդունվում է մեգոհմ կոչվող միավոր:

Մեկ մեգը հավասար է մեկ միլիոն ohms-ի:

Որքան մեծ է հաղորդիչի դիմադրությունը, այնքան այն վատ է անցկացնում էլեկտրական հոսանքը, և, ընդհակառակը, որքան ցածր է հաղորդիչի դիմադրությունը, այնքան ավելի հեշտ է էլեկտրական հոսանքն անցնել այս հաղորդիչով:

Հետևաբար, հաղորդիչը բնութագրելու համար (դրա միջով էլեկտրական հոսանքի անցման առումով) կարելի է դիտարկել ոչ միայն նրա դիմադրությունը, այլև դիմադրության փոխադարձությունը և կոչվում է հաղորդունակություն։

էլեկտրական հաղորդունակությունՆյութի կարողությունն իր միջով էլեկտրական հոսանք անցնելու կոչվում է.

Քանի որ հաղորդունակությունը դիմադրության փոխադարձ է, այն արտահայտվում է որպես 1 / R, հաղորդունակությունը նշվում է Լատինական տառէ.

Հաղորդավար նյութի ազդեցությունը, դրա չափերը և մթնոլորտային ջերմաստիճանէլեկտրական դիմադրության արժեքի վրա

Տարբեր հաղորդիչների դիմադրությունը կախված է այն նյութից, որից դրանք պատրաստված են: Էլեկտրական դիմադրությունը բնութագրելու համար տարբեր նյութերներկայացրեց այսպես կոչված դիմադրողականության հայեցակարգը:

Դիմադրողականություն 1 մ երկարությամբ և 1 մմ2 հատման մակերեսով հաղորդիչի դիմադրությունն է։ Դիմադրողականությունը նշվում է հունարեն p տառով: Յուրաքանչյուր նյութ, որից պատրաստված է հաղորդիչը, ունի իր դիմադրողականությունը:

Օրինակ՝ պղնձի դիմադրողականությունը 0,017 է, այսինքն՝ 1 մ երկարությամբ և 1 մմ2 խաչմերուկով պղնձե հաղորդիչը ունի 0,017 ohms դիմադրություն։ Ալյումինի դիմադրողականությունը 0,03 է, երկաթի դիմադրողականությունը՝ 0,12, կոնստանտանի դիմադրողականությունը՝ 0,48, նիկրոմի դիմադրողականությունը՝ 1-1,1։

Հաղորդավարի դիմադրությունն ուղիղ համեմատական է նրա երկարությանը, այսինքն՝ որքան երկար է հաղորդիչը, այնքան մեծ է նրա էլեկտրական դիմադրությունը։

Հաղորդավարի դիմադրությունը հակադարձ համեմատական է նրա լայնական հատվածի մակերեսին, այսինքն՝ որքան հաստ է հաղորդիչը, այնքան փոքր է նրա դիմադրությունը, և, ընդհակառակը, որքան բարակ է հաղորդիչը, այնքան մեծ է նրա դիմադրությունը։

Այս հարաբերությունները ավելի լավ հասկանալու համար պատկերացրեք երկու զույգ հաղորդակցվող անոթներ, որոնցից մի զույգ անոթ ունի բարակ միացնող խողովակ, իսկ մյուսը՝ հաստ: Հասկանալի է, որ երբ անոթներից մեկը (յուրաքանչյուր զույգ) լցվում է ջրով, դրա անցումը մեկ այլ անոթ հաստ խողովակի միջոցով տեղի կունենա շատ ավելի արագ, քան բարակ, այսինքն՝ հաստ խողովակը ավելի քիչ դիմադրություն կցուցաբերի հոսքին: ջուր. Նույն կերպ էլեկտրական հոսանքի համար ավելի հեշտ է անցնել հաստ հաղորդիչով, քան բարակով, այսինքն՝ առաջինը նրան ավելի քիչ դիմադրություն է տալիս, քան երկրորդը։

Հաղորդավարի էլեկտրական դիմադրությունը հավասար է այն նյութի հատուկ դիմադրությանը, որից պատրաստված է այս հաղորդիչը, բազմապատկված հաղորդիչի երկարությամբ և բաժանված հաղորդիչի խաչմերուկի տարածքի վրա::

R = R l / S,

Որտեղ - R - դիրիժորի դիմադրություն, օհմ, l - դիրիժորի երկարությունը մ-ով, S - դիրիժորի խաչմերուկի տարածքը, մմ 2:

Կլոր հաղորդիչի խաչմերուկի տարածքըհաշվարկվում է բանաձևով.

S = π d 2 / 4

Որտեղ պ - հաստատուն արժեք հավասար է 3,14; d-ը հաղորդիչի տրամագիծն է:

Եվ այսպես, որոշվում է հաղորդիչի երկարությունը.

l = S R / p,

Այս բանաձևը հնարավորություն է տալիս որոշել հաղորդիչի երկարությունը, նրա խաչմերուկը և դիմադրողականությունը, եթե հայտնի են բանաձևում ներառված մյուս մեծությունները։

Եթե անհրաժեշտ է որոշել հաղորդիչի խաչմերուկի տարածքը, ապա բանաձևը կրճատվում է հետևյալ ձևով.

S = R l / R

Փոխակերպելով նույն բանաձևը և լուծելով p-ի նկատմամբ հավասարությունը՝ մենք գտնում ենք հաղորդիչի դիմադրողականությունը.

Ռ = R S / լ

Վերջին բանաձևը պետք է օգտագործվի այն դեպքերում, երբ հայտնի են հաղորդիչի դիմադրությունը և չափերը, իսկ դրա նյութը անհայտ է, և, ավելին, դժվար է որոշել. տեսքը. Դա անելու համար անհրաժեշտ է որոշել հաղորդիչի դիմադրողականությունը և, օգտագործելով աղյուսակը, գտնել այնպիսի նյութ, որն ունի նման դիմադրողականություն:

Մեկ այլ պատճառ, որն ազդում է հաղորդիչների դիմադրության վրա, ջերմաստիճանն է:

Պարզվել է, որ ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մետաղական հաղորդիչների դիմադրությունը մեծանում է, իսկ նվազման հետ՝ նվազում։ Մաքուր մետաղական հաղորդիչների դիմադրության այս աճը կամ նվազումը գրեթե նույնն է և միջինը կազմում է 0,4% 1°C-ի համար: Հեղուկ հաղորդիչների և ածուխի դիմադրությունը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ:

Նյութի կառուցվածքի էլեկտրոնային տեսությունը տալիս է հետևյալ բացատրությունը ջերմաստիճանի բարձրացման հետ կապված մետաղական հաղորդիչների դիմադրության բարձրացման համար. Տաքացնելիս հաղորդիչը ստանում է ջերմային էներգիա, որն անխուսափելիորեն փոխանցվում է նյութի բոլոր ատոմներին, ինչի արդյունքում մեծանում է դրանց շարժման ինտենսիվությունը։ Ատոմների շարժման ավելացումը ավելի մեծ դիմադրություն է ստեղծում ազատ էլեկտրոնների ուղղորդված շարժման նկատմամբ, ինչի պատճառով էլ հաղորդիչի դիմադրությունը մեծանում է։ Քանի որ ջերմաստիճանը նվազում է, կան Ավելի լավ պայմաններէլեկտրոնների ուղղորդված շարժման համար, և հաղորդիչի դիմադրությունը նվազում է: Սա բացատրում է մի հետաքրքիր երևույթ. մետաղների գերհաղորդականություն.

Գերհաղորդականություն, այսինքն, մետաղների դիմադրության նվազումը մինչև զրոյի, տեղի է ունենում հսկայական բացասական ջերմաստիճան- 273 ° C, որը կոչվում է բացարձակ զրո: Բացարձակ զրոյի ջերմաստիճանում մետաղի ատոմները կարծես սառչում են տեղում՝ ընդհանրապես չխանգարելով էլեկտրոնների շարժմանը։

Օհմի օրենքը էլեկտրական սխեմաների հիմնական օրենքն է: Միևնույն ժամանակ դա մեզ թույլ է տալիս բացատրել բնական բազմաթիվ երևույթներ։ Օրինակ, կարելի է հասկանալ, թե ինչու էլեկտրականությունը «չի ծեծում» լարերին նստած թռչուններին։ Ֆիզիկայի համար Օհմի օրենքը չափազանց կարևոր է։ Առանց նրա գիտության անհնար կլիներ ստեղծել կայուն էլեկտրական սխեմաներ կամ ընդհանրապես չէր լինի էլեկտրոնիկա։

Կախվածությունը I = I(U) և դրա արժեքը

Նյութերի դիմադրության հայտնաբերման պատմությունն ուղղակիորեն կապված է ընթացիկ-լարման բնութագրիչի հետ։ Ինչ է դա? Վերցնենք մշտական էլեկտրական հոսանք ունեցող շղթան և դիտարկենք դրա ցանկացած տարր՝ լամպ, գազի խողովակ, մետաղական հաղորդիչ, էլեկտրոլիտային կոլբ և այլն։

Փոխելով U (հաճախ կոչվում է V) լարումը, որը կիրառվում է տվյալ տարրի վրա, մենք կհետևենք դրա միջով անցնող ընթացիկ ուժի (I) փոփոխությանը: Արդյունքում մենք կստանանք կախվածություն I \u003d I (U) ձևից, որը կոչվում է «տարրի լարման բնութագրիչ» և հանդիսանում է դրա էլեկտրական հատկությունների ուղղակի ցուցիչ:

Վոլտ-ամպերի բնութագիրը կարող է տարբեր տեսք ունենալ տարբեր տարրերի համար: Նրա ամենապարզ ձևը ստացվում է մետաղյա հաղորդիչ դիտարկելով, որն արել է Գեորգ Օհմը (1789 - 1854):

Ընթացիկ-լարման բնութագիրը գծային հարաբերություն է: Հետևաբար, դրա գրաֆիկը ուղիղ գիծ է:

Օրենքն իր ամենապարզ ձևով

Օհմի հետազոտությունը հաղորդիչների ընթացիկ-լարման բնութագրերի վերաբերյալ ցույց տվեց, որ մետաղական հաղորդիչի ներսում ընթացիկ ուժը համաչափ է նրա ծայրերում պոտենցիալ տարբերությանը (I ~ U) և հակադարձ համեմատական որոշակի գործակցի, այսինքն՝ I ~ 1/R: Այս գործակիցը սկսեց կոչվել «հաղորդիչ դիմադրություն», իսկ էլեկտրական դիմադրության չափման միավորը Օհմ կամ V/A էր։

Արժե նշել ևս մեկ բան. Օհմի օրենքը հաճախ օգտագործվում է սխեմաներում դիմադրությունը հաշվարկելու համար:

Օրենքի ձեւակերպումը

Օհմի օրենքը ասում է, որ շղթայի մեկ հատվածի ընթացիկ ուժը (I) համաչափ է այս հատվածի լարմանը և հակադարձ համեմատական է նրա դիմադրությանը:

Հարկ է նշել, որ այս տեսքով օրենքը մնում է ճշմարիտ միայն շղթայի միատարր հատվածի համար։ Միատարրը էլեկտրական շղթայի այն մասն է, որը չի պարունակում հոսանքի աղբյուր: Ինչպես օգտագործել Օհմի օրենքը անհամասեռ շղթայում, կքննարկվի ստորև:

Ավելի ուշ փորձնականորեն հաստատվեց, որ օրենքը մնում է ուժի մեջ էլեկտրական շղթայում էլեկտրոլիտային լուծույթների համար։

Դիմադրության ֆիզիկական իմաստը

Դիմադրությունը նյութերի, նյութերի կամ կրիչների հատկությունն է՝ կանխելու էլեկտրական հոսանքի անցումը: Քանակականորեն, 1 օմ դիմադրությունը նշանակում է, որ 1 Ա էլեկտրական հոսանք կարող է անցնել հաղորդիչի ծայրերում 1 Վ լարման դեպքում:

Հատուկ էլեկտրական դիմադրություն

Փորձնականորեն հաստատվեց, որ հաղորդիչի էլեկտրական հոսանքի դիմադրությունը կախված է դրա չափերից՝ երկարություն, լայնություն, բարձրություն։ Եվ նաև դրա ձևի (գնդիկ, գլան) և նյութի վրա, որից այն պատրաստված է: Այսպիսով, դիմադրողականության բանաձևը, օրինակ, միատարր գլանաձև հաղորդիչի համար կլինի. R \u003d p * l / S:

Եթե այս բանաձևում դնենք s \u003d 1 m 2 և l \u003d 1 m, ապա R-ն թվայինորեն հավասար կլինի p-ին: Այստեղից հաշվարկվում է SI-ում դիրիժորի դիմադրողականության գործակցի չափման միավորը՝ սա Օմ * մ է։

Դիմադրողականության բանաձևում p-ը տրված քաշման գործակիցն է քիմիական հատկություններնյութ, որից պատրաստված է դիրիժորը.

Օհմի օրենքի դիֆերենցիալ ձևը դիտարկելու համար անհրաժեշտ է դիտարկել ևս մի քանի հասկացություն։

Ինչպես գիտեք, էլեկտրական հոսանքը ցանկացած լիցքավորված մասնիկի խիստ պատվիրված շարժում է: Օրինակ՝ մետաղներում հոսանքի կրիչներն են էլեկտրոնները, իսկ հաղորդող գազերում՝ իոնները։

Վերցնենք մի չնչին դեպք, երբ բոլոր ընթացիկ կրիչները միատարր են՝ մետաղական հաղորդիչ։ Եկեք մտովի առանձնացնենք այս հաղորդիչում անսահման փոքր ծավալը և u-ով նշանակենք էլեկտրոնների միջին (դրեյֆ, կարգավորված) արագությունը տվյալ ծավալում։ Ավելին, թող n-ը նշանակի ընթացիկ կրիչների կոնցենտրացիան մեկ միավորի ծավալով:

Այժմ գծենք u վեկտորին ուղղահայաց dS տարածք և արագության երկայնքով կառուցենք u*dt բարձրությամբ անվերջ փոքր մխոց, որտեղ dt-ը ցույց է տալիս այն ժամանակը, որը պահանջվում է դիտարկվող ծավալում պարունակվող բոլոր ընթացիկ արագության կրիչների համար տարածքով անցնելու համար։ dS.

Այս դեպքում լիցքը, որը հավասար է q \u003d n * e * u * dS * dt-ին, էլեկտրոնների միջոցով կտեղափոխվի այն տարածքով, որտեղ e-ն էլեկտրոնի լիցքն է: Այսպիսով, էլեկտրական հոսանքի խտությունը վեկտոր է j = n * e * u, որը նշանակում է միավորի տարածքով փոխանցվող լիցքի քանակությունը:

Օհմի օրենքի դիֆերենցիալ սահմանման առավելություններից մեկն այն է, որ դուք հաճախ կարող եք հաղթահարել առանց դիմադրությունը հաշվարկելու:

Էլեկտրական լիցքավորում. Էլեկտրական դաշտի ուժը

Դաշտի ուժը հետ միասին էլեկտրական լիցքէլեկտրաէներգիայի տեսության հիմնարար պարամետր է: Միևնույն ժամանակ, դրանց քանակական ներկայացումը կարելի է ստանալ պարզ փորձերհասանելի է ուսանողներին:

Պատճառաբանության պարզության համար մենք կդիտարկենք էլեկտրաստատիկ դաշտը: Սա էլեկտրական դաշտ, որը ժամանակի հետ չի փոխվում։ Նման դաշտ կարող է ստեղծվել անշարժ էլեկտրական լիցքերով։

Նաև մեր նպատակների համար անհրաժեշտ է թեստային լիցքավորում: Իր հզորությամբ մենք կօգտագործենք լիցքավորված մարմին՝ այնքան փոքր, որ այն ի վիճակի չէ որևէ խանգարում առաջացնել (լիցքերի վերաբաշխում) շրջակա օբյեկտներում:

Դիտարկենք իր հերթին վերցված երկու փորձնական լիցքեր, որոնք հաջորդաբար տեղադրված են տարածության մեկ կետում, որը գտնվում է էլեկտրաստատիկ դաշտի ազդեցության տակ: Պարզվում է, որ մեղադրանքը նրա կողմից ենթարկվելու է ժամանակային անփոփոխ ազդեցության։ Թող F 1 և F 2 ուժերը լինեն լիցքերի վրա:

Փորձարարական տվյալների ընդհանրացման արդյունքում պարզվել է, որ F 1 և F 2 ուժերն ուղղված են մեկ կամ հակառակ ուղղություններով, և դրանց հարաբերակցությունը F 1 /F 2 անկախ է տարածության այն կետից, որտեղ փորձնական լիցքերը հերթափոխով տեղադրվեցին. Հետևաբար, F 1 /F 2 հարաբերակցությունը բացառապես բուն լիցքերի բնութագրիչն է և որևէ կերպ կախված չէ դաշտից:

Բացում այս փաստըհնարավորություն տվեց բնութագրել մարմինների էլեկտրիֆիկացումը և հետագայում կոչվեց էլեկտրական լիցք։ Այսպիսով, ըստ սահմանման, ստացվում է q 1 / q 2 \u003d F 1 / F 2, որտեղ q 1 և q 2-ը դաշտի մի կետում տեղադրված լիցքերի մեծությունն են, իսկ F 1 և F 2-ը գործող ուժերն են: դաշտից հնչած մեղադրանքների վերաբերյալ.

Նման նկատառումներից ելնելով փորձնականորեն հաստատվել են տարբեր մասնիկների լիցքերի մեծությունները։ Պայմանականորեն հարաբերակցության մեջ դնելով փորձնական լիցքերից մեկը մեկին հավասար, կարող եք հաշվարկել մեկ այլ լիցքի արժեքը՝ չափելով F 1 /F 2 հարաբերակցությունը։

Ցանկացած էլեկտրական դաշտ կարելի է բնութագրել հայտնի լիցքի տեսանկյունից: Այսպիսով, միավոր փորձնական լիցքի վրա ազդող ուժը հանգիստ վիճակում կոչվում է էլեկտրական դաշտի ուժ և նշվում է E-ով: Լիցքի սահմանումից մենք ստանում ենք, որ ուժի վեկտորն ունի հետևյալ ձևը. E = F/q:

j և E վեկտորների միացում Օհմի օրենքի մեկ այլ ձև

Նկատի ունեցեք նաև, որ գլանների դիմադրողականության սահմանումը կարելի է ընդհանրացնել նույն նյութից պատրաստված լարերին: Այս դեպքում դիմադրողականության բանաձևից խաչմերուկի տարածքը հավասար կլինի մետաղալարի խաչմերուկին, իսկ l-ն՝ դրա երկարությանը: