SI 系における銅の抵抗率。特定の電気抵抗

したがって、使用されるすべての要素と材料のパラメータを知ることが重要です。そして、電気だけでなく機械も。そして、いくつかの快適さを持っています参考資料、さまざまな素材の特性を比較して、特定の状況で最適なものを正確に設計および機能するように選択できます。
タスクが最も生産的である、つまり高効率で消費者にエネルギーをもたらす送電線では、損失の経済性と送電線自体の仕組みの両方が考慮されます。ラインの最終的な経済効率は、力学に依存します-つまり、導体、絶縁体、サポート、昇圧/降圧変圧器の配置と配置、長距離に張られたワイヤを含むすべての構造の重量と強度、各構造要素に選択された材料だけでなく、その作業と運用コスト。また、送電線においては、送電線自体の安全確保と通過環境の安全確保の要求がより厳しくなっています。また、これにより、電気の配線を確保するためのコストと、すべての構造の安全マージンを追加するためのコストが追加されます。

比較のために、データは通常、比較可能な単一の形式に縮小されます。多くの場合、そのような特性には「特定の」という形容詞が追加され、値自体は、物理パラメーターに関して統一されたいくつかの基準で考慮されます。たとえば、特定の電気抵抗- これは、使用される単位系 (通常は SI) の単位長さと単位セクションを持つ金属 (銅、アルミニウム、鋼、タングステン、金) で作られた導体の抵抗 (オーム) です。さらに、加熱すると導体の抵抗が異なる動作をする可能性があるため、温度が指定されています。通常の平均動作条件は、摂氏 20 度を基準としています。また、媒体のパラメーター (温度、圧力) を変更するときに特性が重要な場合は、係数が導入され、依存関係の追加のテーブルとグラフがコンパイルされます。

抵抗率の種類

抵抗は次のとおりです。

アクティブ - またはオーミック、抵抗性 - 導体（金属）を通過するときに導体（金属）を加熱するための電気代から生じる電流、と
リアクティブ - 容量性または誘導性 - これは、電界の導体を通過する電流に何らかの変化をもたらすための避けられない損失から生じるものであり、導体の抵抗率は 2 つの種類があります。

直流に対する比電気抵抗（抵抗特性を有する）および
交流電流に対する固有の電気抵抗 (反応特性を持つ)。

ここで、タイプ 2 の抵抗率は複雑な値であり、TP の 2 つのコンポーネント (アクティブとリアクティブ) で構成されます。抵抗性抵抗は、その性質に関係なく、電流が流れるときに常に存在し、リアクティブ抵抗は回路内の電流が変化した場合にのみ発生するためです。 DC 回路では、リアクタンスは、電流オン (0 から公称値への電流の変化) またはオフ (公称値から 0 への差) に関連する過渡現象中にのみ発生します。そして、それらは通常、過負荷保護を設計するときにのみ考慮されます。

AC回路では、リアクタンスに関連する現象ははるかに多様です。それらは、特定のセクションを通る電流の実際の通過だけでなく、導体の形状にも依存し、依存性は線形ではありません。

事実は、交流電流が誘導するということです電界それが流れる導体の周りと導体自体の両方。そして、この場から渦電流が発生し、導体のセクション全体の深さからその表面まで、電荷の実際の主な動きを「押し出す」効果、いわゆる「表皮効果」（皮膚から- 肌）。渦電流はいわば、導体からその断面を「盗む」ことがわかりました。電流は表面に近い特定の層を流れ、残りの導体の厚さは使用されず、抵抗が減少せず、導体の厚さを増やす意味がありません。特に高周波で。したがって、交流の場合、抵抗は導体のそのような断面で測定され、その断面全体が表面近くと見なすことができます。このようなワイヤは細いと呼ばれ、その厚さはこの表面層の深さの2倍に等しく、渦電流が導体を流れる有用な主電流を置き換えます。

もちろん、断面が丸いワイヤの厚さの減少は、これに限定されません。効果的な実施交流電流。導体は細くすることができますが、同時にテープの形で平らにすると、断面はそれぞれ丸線よりも高くなり、抵抗は低くなります。また、単に表面積を増やすだけでも有効断面積を増やす効果があります。同じことは、単一のより線の代わりにより線を使用することによって達成できます。さらに、より線は単一のより線よりも柔軟性に優れているため、多くの場合価値があります。一方で、電線の表皮効果を考慮して、鉄などの強度特性は良いが電気的特性が低い金属を芯線とすることで、電線を複合化することが可能です。同時に、抵抗率の低い鋼の上にアルミニウム製の編組が作られます。

表皮効果に加えて、導体内の交流電流の流れは、周囲の導体内の渦電流の励起によって影響を受けます。このような電流はピックアップ電流と呼ばれ、配線の役割を果たさない金属（ベアリング構造要素）と、導電性複合体全体のワイヤーの両方で誘導されます-他のフェーズのワイヤー、ゼロ、接地の役割を果たします.

これらの現象はすべて、電気に関連するすべての設計に見られます。これにより、さまざまな材料の要約参照情報を自由に使用できることの重要性がさらに高まります。

導体の抵抗率は、非常に高感度で正確な機器で測定されます。これは、金属が配線用に選択されており、抵抗が最も低く、長さおよび平方 1 メートルあたりオーム * 10 -6 のオーダーであるためです。んん。セクション。絶縁体の抵抗率を測定するには、反対に、非常に大きな抵抗値の範囲（通常はメガオーム）を持つ機器が必要です。導体は十分に伝導しなければならず、絶縁体は十分に絶縁されていなければならないことは明らかです。

テーブル

導体（金属および合金）の比抵抗の表
導体材料	組成（合金用）	抵抗率 ρ mΩ×mm2/m
導体材料	組成（合金用）



	銅、亜鉛、スズ、ニッケル、鉛、マンガン、鉄など
アルミニウム


タングステン

モリブデン

	銅、スズ、アルミニウム、シリコン、ベリリウム、鉛など（亜鉛を除く）

	鉄、カーボン


	銅、ニッケル、亜鉛
マンガニン	銅、ニッケル、マンガン
コンスタンタン	銅、ニッケル、アルミニウム


	ニッケル、クロム、鉄、マンガン


	鉄、クロム、アルミニウム、シリコン、マンガン

電気工学における導体としての鉄

鉄は、自然と技術の中で最も一般的な金属です (水素も金属です)。また、最も安価で優れた強度特性を備えているため、さまざまな構造物の強度の基礎としてあらゆる場所で使用されています。

電気工学では、鉄は、物理的な強度と柔軟性が必要な鋼の柔軟なワイヤの形で導体として使用され、適切なセクションにより目的の抵抗を実現できます。

さまざまな金属や合金の比抵抗の表があれば、さまざまな導体から作られたワイヤの断面積を計算することができます。

例として、銅、タングステン、ニッケル、鉄線など、さまざまな材料で作られた導体の電気的に等価な断面積を見つけてみましょう。最初に、断面が 2.5 mm のアルミニウムワイヤを使用します。

1mの長さで、これらすべての金属からのワイヤの抵抗が元の金属の抵抗と等しいことが必要です。長さ 1 m、断面 2.5 mm あたりのアルミニウムの抵抗は次のようになります。

どこ R- 抵抗、 ρ - テーブルからの金属の抵抗率、 S- 断面積、 L- 長さ。

初期値を代入すると、長さ 1 メートルのアルミニウムワイヤの抵抗がオーム単位で得られます。

その後、Sの公式を解きます

表の値を代入して、さまざまな金属の断面積を取得します。

表の抵抗率は長さ 1 m のワイヤで測定されているため、1 mm 2 セクションあたりのマイクロオームで測定されているため、マイクロオームで取得します。オームで取得するには、値に 10 -6 を掛ける必要があります。ただし、最終結果は mm 2 で表示されるため、小数点の後にゼロが 6 つあるオーム数を取得する必要はありません。

ご覧のとおり、鉄の抵抗はかなり大きく、ワイヤーは太いです。

しかし、ニッケルやコンスタンタンなど、さらに多くの物質があります。

閉店時電子回路、電位差がある端子に電流が発生します。電界力の影響下にある自由電子は、導体に沿って移動します。それらの運動では、電子は導体の原子と衝突し、それらに運動エネルギーの予備を与えます. 電子の移動速度は常に変化しています。電子が原子、分子、および他の電子と衝突すると、速度が低下し、電界の影響で増加し、新しい衝突で再び減少します。その結果、導体が設定されます等速運動毎秒数センチメートルの速度で電子が流れる。その結果、導体を通過する電子は、その動きに対して常に導体側から抵抗を受けます。電流が導体を通過すると、導体が加熱されます。

電気抵抗

示される導体の電気抵抗ラテン文字 r、変換する身体または環境の特性と呼ばれます電気エネルギー電流が流れると熱に変わります。

図では、電気抵抗は図 1 のように示されています。 a.

回路内の電流を変化させるのに役立つ可変電気抵抗は、 レオスタット. 図では、レオスタットは図 1 に示すように指定されています。 b. で一般的な見解レオスタットは、絶縁ベースに巻かれた、1つまたは別の抵抗のワイヤから作られています。レオスタットのスライダーまたはレバーは特定の位置に配置され、その結果、回路に目的の抵抗が導入されます。

断面積の小さい長い導体は、電流に対する高い抵抗を生み出します。大きな断面積の短い導体は、電流に対する抵抗がほとんどありません。

材料が異なるが長さと断面が同じ2つの導体を使用すると、導体は異なる方法で電流を伝導します. これは、導体の抵抗が導体自体の材質に依存することを示しています。

導体の温度もその抵抗に影響します。温度が上昇すると、金属の抵抗が増加し、液体と石炭の抵抗が減少します。一部の特殊な金属合金（マンガニン、コンスタンタン、ニッケルリンなど）のみが、温度が上昇しても抵抗がほとんど変化しません。

したがって、導体の電気抵抗は、1) 導体の長さ、2) 導体の断面積、3) 導体の材料、4) 導体の温度に依存することがわかります。

抵抗の単位は 1 オームです。 Om はしばしばギリシャ語で表されます。大文字Ω（オメガ）。したがって、「導体の抵抗は 15 オームです」と書く代わりに、次のように単純に書くことができます。 r= 15Ω。
1000オームは1と呼ばれます キロオーム(1kΩ、または1kΩ)、
1,000,000 オームは 1 と呼ばれます メガオーム(1mgオーム、または1MΩ)。

異なる材料の導体の抵抗を比較する場合、サンプルごとに特定の長さとセクションを取得する必要があります。そうすれば、どの物質が電流をよく通すか悪くするかを判断できるようになります。

ビデオ 1. 導体抵抗

特定の電気抵抗

長さ 1 m、断面積 1 mm² の導体のオーム単位の抵抗は、 抵抗率ギリシャ文字で表されます ρ （ロ）。

表 1 に、いくつかの導体の比抵抗を示します。

表1

各種導体の抵抗率

この表は、長さ 1 m、断面積 1 mm² の鉄線の抵抗が 0.13 オームであることを示しています。 1オームの抵抗を得るには、そのようなワイヤを7.7 m使用する必要があります。銀は抵抗率が最も低い。 1 mm² の断面を持つ 62.5 m の銀線を使用すると、1 オームの抵抗を得ることができます。銀は最良の伝導体ですが、銀のコストが高いため、広く使用することができません。表の銀の次は銅です。断面積 1 mm² の銅線 1 m の抵抗は 0.0175 オームです。 1オームの抵抗を得るには、57 mのそのようなワイヤを使用する必要があります。

精製によって得られた化学的に純粋な銅は、ワイヤ、ケーブル、電気機械および装置の巻線の製造のための電気工学で広く使用されています。アルミニウムと鉄も導体として広く使用されています。

導体の抵抗は、次の式で決定できます。

どこ r- オーム単位の導体抵抗; ρ - 導体の比抵抗; l m 単位の導体の長さです。 S– mm² 単位の導体断面積。

例 1断面積 5 mm² の鉄線 200 m の抵抗を測定します。

例 2断面積 2.5 mm² のアルミニウムワイヤ 2 km の抵抗を計算します。

抵抗式から、導体の長さ、抵抗率、断面積を簡単に決定できます。

例 3ラジオ受信機の場合、断面積が 0.21 mm² のニッケル線から 30 オームの抵抗を巻く必要があります。必要なワイヤの長さを決定します。

例 4ニクロム線の抵抗が 25 オームの場合、20 m のニクロム線の断面積を求めます。

例 5断面積が 0.5 mm² で長さが 40 m のワイヤの抵抗は 16 オームです。ワイヤーの材質を決定します。

導体の材料は、その抵抗率を特徴付けます。

抵抗率の表によると、鉛にはそのような抵抗があることがわかります。

導体の抵抗は温度に依存することは上で述べました。次の実験をしてみましょう。数メートルの細い金属線をらせん状に巻き、このらせんをバッテリー回路に変えます。回路内の電流を測定するには、電流計をオンにします。バーナーの炎でスパイラルを加熱すると、電流計の読みが減少することがわかります。これは、加熱により金属線の抵抗が増加することを示しています。

一部の金属では、100 ° 加熱すると、抵抗が 40 ～ 50% 増加します。熱によって抵抗がわずかに変化する合金があります。一部の特殊合金は、温度によって抵抗がほとんど変化しません。金属導体の抵抗は温度の上昇とともに増加し、逆に電解質（液体導体）、石炭、および一部の固体の抵抗は減少します。

抵抗温度計は、温度の変化に伴って抵抗が変化する金属の能力を利用して作られています。このような温度計は、雲母フレームに巻かれた白金線です。例えば、炉内に温度計を設置し、加熱前後の白金線の抵抗を測定することにより、炉内の温度を求めることができます。

導体が加熱されたときの導体の抵抗の変化は、1オームの初期抵抗と1°の温度あたりで呼び出されます 抵抗温度係数であり、文字 α で表されます。

ある温度なら t 0導体抵抗は r 0 、および温度 t等しい r t、次に抵抗の温度係数

ノート。この式は、特定の温度範囲内 (約 200°C まで) でのみ計算できます。

一部の金属の抵抗温度係数αの値を示します（表2）。

表 2

一部の金属の温度係数値

抵抗温度係数の式から、 r t:

r t = r 0 .

例 6 0°C での抵抗が 100 オームである場合、200°C に加熱された鉄線の抵抗を決定します。

r t = r 0 = 100 (1 + 0.0066 × 200) = 232 オーム。

例 7室温15℃の部屋で白金線の測温抵抗体を測ると抵抗値が20Ωでした。温度計を炉に入れ、しばらくしてその抵抗を測定しました。 29.6オームに等しいことが判明しました。オーブン内の温度を決定します。

電気伝導性

これまで、導体が電流に対して提供する障害として、導体の抵抗を考えてきました。ただし、電流は導体を通って流れます。したがって、抵抗（障害物）に加えて、導体には電流を流す能力、つまり導電性もあります。

導体の抵抗が大きいほど、導電率が低くなり、電流が流れにくくなり、逆に抵抗が小さいほど、導電率が高くなり、電流が流れやすくなります。したがって、導体の抵抗と導電率は逆数です。

5 の逆数は 1/5 であり、逆に 1/7 の逆数は 7 であることが数学から知られています。したがって、導体の抵抗を文字で表すと、 rの場合、導電率は 1/ として定義されます。 r. 導電率は通常、文字 g で表されます。

電気伝導率は (1/ohm) またはジーメンスで測定されます。

例 8導体抵抗は 20 オームです。その導電率を決定します。

もし r= 20 オーム

例 9導体の導電率は0.1（1/Ω）です。その抵抗を決定する

g \u003d 0.1（1 /オーム）の場合、 r= 1 / 0.1 = 10 (オーム)

任意の物質の電流 I は、外部エネルギー (電位差 U) の適用による荷電粒子の特定の方向への移動によって作成されます。各物質には、さまざまな方法で電流の通過に影響を与える個々の特性があります。これらの特性は、電気抵抗Rによって評価されます。

Georg Ohm は、電圧と電流から推定される、物質の電気抵抗の大きさに影響を与える要因を経験的に決定し、彼にちなんで名付けられました。抵抗単位国際制度 SIは彼にちなんで名付けられました。 1 オームは、均質な 0 ° C の温度で測定された抵抗の値です。水銀柱長さ106.3cm、断面積1mm 2 。

意味

電気機器の製造のための材料を評価し、実践するために、用語「導体抵抗率」. 追加された「特定の」という形容詞は、当該物質に採用された基準体積値を使用する要因を指します。これにより、さまざまな材料の電気的パラメータを評価できます。

同時に、導体の長さの増加と断面積の減少に伴い、導体の抵抗が増加することが考慮されます。 SI システムでは、長さ 1 メートル、断面積 1 m 2 の均質な導体の体積が使用されます。技術的な計算では、長さ1メートル、面積1 mm 2からなる、時代遅れだが便利なシステム外の体積単位が使用されます。抵抗率 ρ の式を図に示します。

決定するため電気特性物質、別の特性が導入されました - 特定の導電率 b。これは抵抗率の値に反比例し、材料が電流を伝導する能力を決定します: b = 1/ρ。

抵抗率は温度にどのように依存しますか?

材料の導電率は、その温度の影響を受けます。その他のグループ加熱したり冷やしたりすると、物質は異なる挙動を示します。この特性は、屋外の高温および低温で使用される電線で考慮されます。

ワイヤの材料と抵抗率は、その動作条件を考慮して選択されます。

加熱中の電流の通過に対する導体の抵抗の増加は、その中の金属の温度が上昇すると、原子とキャリアの動きの強度が増加するという事実によって説明されます。電気料金一方向への荷電粒子の移動に不必要な障害を作成し、それらの流れの大きさを減少させます。

金属の温度が下がると、電流の通過条件が改善されます。臨界温度まで冷却すると、電気抵抗が実質的にゼロになる超伝導現象が多くの金属に現れます。この特性は、強力な電磁石で広く使用されています。

金属の導電率に対する温度の影響は、電気産業で通常の白熱灯の製造に使用されます。電流が流れている間、それらは光束を放出するような状態まで加熱されます。通常の状態では、ニクロムの比抵抗は約1.05÷1.4(オーム・mm2)/mです。

電球を点灯すると、フィラメントに大電流が流れ、金属が急速に加熱されます。同時に、電気回路の抵抗が増加し、初期電流が点灯に必要な公称値に制限されます。このようにして、ニクロムスパイラルを介した電流強度の単純な調整が実行され、LEDや発光源で使用される複雑な安定器を使用する必要はありません。

材料の抵抗率が工学でどのように使用されるか

非鉄貴金属には最高のプロパティ電気伝導性。したがって、電気機器の重要な接点は銀でできています。しかし、これは製品全体の最終コストを増加させます。最も受け入れられるオプションは、安価な金属を使用することです。たとえば、0.0175 (ohm ∙ mm 2) / mに等しい銅の抵抗率は、このような目的に非常に適しています。

貴金属- 金、銀、プラチナ、パラジウム、イリジウム、ロジウム、ルテニウム、オスミウム。主に高い耐薬品性とジュエリーの美しい外観から名付けられました。さらに、金、銀、プラチナは延性が高く、白金族金属は融点が高く、金と同様に化学的不活性です。貴金属のこれらの利点が組み合わされています。

高出力電流計の測定ヘッドを流れる大電流を制限するシャントには、導電率の良い銅合金が使用されています。

アルミニウムの比抵抗 0.026 ÷ 0.029 (ohm ∙ mm 2) / m は銅よりもわずかに高いですが、この金属の生産とコストは低くなります。さらに、簡単です。これはそれを説明します幅広い用途電力業界では、屋外で動作するワイヤーやケーブルコアの製造に使用されます。

鉄の比抵抗 0.13 (ohm ∙ mm 2) / m は、電流の伝送にも使用できますが、この場合、大きな電力損失があります。合金鋼は強度が増しています。そのため、引張応力に耐えるように設計された高圧送電線のアルミニウム架空線には、鋼製のより線が織り込まれています。

これは、ワイヤーや強い突風に氷が形成された場合に特に当てはまります。

コンスタンティンやニッケルリンなどの一部の合金は、特定の範囲で熱的に安定した抵抗特性を持っています。ニッケルリンでは、電気抵抗率は摂氏0度から100度まで実質的に変化しません。したがって、レオスタットのスパイラルはニッケルリンでできています。

測定器では、白金の抵抗率の値がその温度から厳密に変化するという特性が広く使用されています。安定化された電圧源から白金導体に電流を流して抵抗値を計算すると、白金の温度が示されます。これにより、オーム値に対応する度単位でスケールを調整できます。この方法を使用すると、1 度の分数の精度で温度を測定できます。

時には、実際の問題を解決するために、知っておく必要があるケーブルのインピーダンスまたは抵抗率. これを行うために、ケーブル製品の参考書では、断面積の各値に対する1つのコアの誘導抵抗とアクティブ抵抗の値が示されています。彼らの助けを借りて、許容負荷、発生した熱が計算され、許容動作条件が決定され、効果的な保護が選択されます。

金属の比導電率は、金属の処理方法に影響されます。圧力を使用して構造破壊を塑性変形させる結晶格子、欠陥の数が増加し、抵抗が増加します。それを低減するために、再結晶焼鈍が用いられます。

金属を伸ばしたり圧縮したりすると、金属に弾性変形が生じ、そこから電子の熱振動の振幅が減少し、抵抗がいくらか減少します。

接地システムを設計するときは、考慮する必要があります。上記の方法とは定義が異なり、単位は SI 系の Ohm・meter です。その助けを借りて、地球内の電流の広がりの質が評価されます。

土壌の導電率は、土壌水分、土壌密度、粒子サイズ、温度、塩分、酸、アルカリ濃度など、多くの要因の影響を受けます。

コンテンツ：

電気工学では、電気回路の主要な要素の 1 つがワイヤです。彼らの仕事は、最小限の損失で電流を流すことです。実験的に、電力損失を最小限に抑えるには、ワイヤは銀で作るのが最適であることが長い間決定されてきました。オーム単位の最小抵抗で導体の特性を提供するのはこの金属です。しかし、この貴金属は高価であるため、産業での使用は非常に限られています。

そしてワイヤーの主な金属はアルミと銅です。残念ながら、電気の伝導体としての鉄の抵抗は大きすぎて、それから良いワイヤーを作ることはできません. 低コストにもかかわらず、送電線用のキャリアベースとしてのみ使用されます。

このような異なる抵抗

抵抗はオームで測定されます。しかし、ワイヤの場合、この値は非常に小さいです。抵抗測定モードでテスターで測定しようとすると、正しい結果それは難しいでしょう。さらに、どのワイヤーを使用しても、インストルメントパネルの結果はほとんど変わりません。しかし、これは、実際には、これらのワイヤの電気抵抗が電気の損失に等しく影響することを意味するものではありません. これを確認するには、抵抗を計算する式を分析する必要があります。

この式は、次のような量を使用します。

抵抗が抵抗を決定することがわかりました。別の抵抗値を使った計算式で計算される抵抗値があります。この特定の電気抵抗 ρ (ギリシャ文字 ro) は、導電体としての特定の金属の利点を決定します。

したがって、銅、鉄、銀、またはその他の材料を使用して同一のワイヤまたは特別な設計の導体を作成すると、主役それは、その電気的特性に影響を与える材料です。

しかし実際には、抵抗を伴う状況は、上記の式を使用した単なる計算よりも複雑です。これらの式は、温度と導体直径の形状を考慮していません。また、温度が上昇すると、銅の抵抗率は他の金属と同様に大きくなります。これの非常に明確な例は、白熱電球です。テスターで渦巻きの抵抗を測定できます。次に、このランプを使用して回路内の電流を測定し、オームの法則に従って、グロー状態での抵抗を計算します。結果は、テスターで抵抗を測定する場合よりもはるかに大きくなります。

同様に、導体の断面の形状を無視すると、銅は大電流で期待される効率を与えません。電流の増加に正比例して現れる表皮効果により、銀や銅が使用されていても、円形断面の導体は非効率になります。このため、大電流での丸銅線の抵抗は、平角アルミニウム線の抵抗よりも高くなる場合があります。

しかも断面積が同じでも。交流では、表皮効果も現れ、電流の周波数が増加するにつれて増加します。表皮効果とは、電流が導体の表面に近づく傾向があることを意味します。このため、場合によっては、ワイヤの銀コーティングを使用する方が有利です。銀メッキ銅導体の表面抵抗率がわずかに低下しただけでも、信号損失が大幅に減少します。

抵抗率の概念の一般化

寸法の表示に関連する他の場合と同様に、抵抗率は次のように表されます。異なるシステムユニット。 SI (国際単位系) は ohm m を使用しますが、ohm*kV mm/m を使用することもできます (これは抵抗率の非体系的な単位です)。しかし、実際の導体では、抵抗率の値は一定ではありません。すべての材料は特定の純度によって特徴付けられますが、これはポイントごとに異なる可能性があるため、実際の材料の抵抗を適切に表現する必要がありました。微分形式のオームの法則は次のように表されます。

この法律は、おそらく家計の計算には適用されません。しかし、さまざまな電子部品、たとえば抵抗器、結晶素子を設計する過程で、それは確かに使用されます。電流密度と電界強度がある特定のポイントに基づいて計算を実行できるためです。そして対応する抵抗率。この式は、不均一な等方性および異方性の物質 (結晶、ガス放電など) に適用されます。

純銅はどのようにして得られるのですか？

銅製のワイヤとケーブルコアの損失を最小限に抑えるには、特に純度が高くなければなりません。これは、特別な技術プロセスによって達成されます。

電子ビームとゾーン溶融に基づいて;
電解洗浄を繰り返します。

多くの人がオームの法則について聞いたことがありますが、誰もがそれが何であるかを知っているわけではありません. 研究は物理学の学校のコースから始まります。より詳細には、身体能力と電気力学について説明します。この知識は普通の素人には役に立たないでしょうが、一般的な開発や誰かのために必要です将来の職業. 一方、電気、その構造、家庭の機能に関する基本的な知識は、トラブルに対して警告するのに役立ちます。オームの法則が電気の基本法則と呼ばれるのも不思議ではありません。ホームマスターは過電圧を防止するために電気の知識が必要で、負荷の上昇や火災の原因となります。

電気抵抗の概念

電気回路の基本的な物理量 (抵抗、電圧、電流強度) 間の関係は、ドイツの物理学者ゲオルク・サイモン・オームによって発見されました。

導体の電気抵抗は、電流に対する抵抗を特徴付ける値です。言い換えれば、導体上の電流の作用下にある電子の一部は、結晶格子内のその場所を離れ、導体の正極に行きます。一部の電子は格子内に残り、原子核の原子の周りを回転し続けます。これらの電子と原子は、放出された粒子の動きを妨げる電気抵抗を形成します。

上記のプロセスはすべての金属に適用できますが、それらの抵抗はさまざまな方法で発生します。これは、導体を構成するサイズ、形状、材料の違いによるものです。したがって、結晶格子の寸法は、材料が異なると形状が異なるため、それらを通る電流の移動に対する電気抵抗は同じではありません。

この概念から、物質の抵抗率の定義に従います。これは、各金属の個別の指標です。電気抵抗率 (SER) は、ギリシャ文字 ρ で表される物理量であり、電気の通過を防ぐ金属の能力によって特徴付けられます。

銅は導体の主な材料です

物質の抵抗率は式によって計算されます。重要な指標の1つは電気抵抗の温度係数です。この表には、0 ～ 100°C の温度範囲における 3 つの既知の金属の抵抗値が含まれています。

利用可能な材料の 1 つとして鉄の抵抗指数を 0.1 オームにすると、1 オームには 10 メートルが必要になります。銀は電気抵抗が最も低く、1 オームの指標では 66.7 メートルになります。大きな違いですが、銀は高価な金属であり、広く使用されていません. パフォーマンスの点で次は銅で、1 オームには 57.14 メートルが必要です。銅は入手しやすく、銀に比べてコストがかかるため、電気ネットワークで使用される最も一般的な材料の 1 つです。銅線の抵抗率または銅線の抵抗が低いため、科学、技術の多くの分野、および産業および家庭の目的で銅導体を使用できます。

抵抗値

抵抗値は一定ではなく、次の要因によって変化します。

サイズ。導体の直径が大きいほど、それ自体を通過する電子の数が多くなります。したがって、そのサイズが小さいほど、抵抗率は大きくなります。
長さ。電子は原子を通過するため、ワイヤが長くなればなるほど、より多くの電子が原子を通過する必要があります。計算するときは、ワイヤの長さ、サイズを考慮する必要があります。これは、ワイヤが長く、細いほど抵抗率が高くなり、その逆も同様であるためです。使用する機器の負荷を計算しないと、ワイヤーが過熱して発火する可能性があります。
温度。と知られている温度レジームそれは持っています非常に重要さまざまな方法での物質の挙動について。金属は、温度によって特性が変化します。銅の抵抗率は、銅の抵抗温度係数に直接依存し、加熱すると増加します。
腐食。腐食の形成により、負荷が大幅に増加します。衝撃でこうなる環境、湿気、塩分、汚れなどの侵入。すべての接続、端子、ねじれを分離して保護し、路上にある機器の保護を設置し、損傷したワイヤ、アセンブリ、アセンブリをタイムリーに交換することをお勧めします。

抵抗計算

それぞれの生命維持は電気によって行われているため、さまざまな目的や用途に合わせてオブジェクトを設計する際に計算が行われます。照明器具から技術的に複雑な機器まで、すべてが考慮されます。自宅では、特に配線を交換する予定がある場合は、計算を行うことも役立ちます。個人住宅の建設では、負荷を計算する必要があります。そうしないと、電気配線の「手工芸品」の組み立てが火災につながる可能性があります。

計算の目的は、使用されるすべてのデバイスの導体の合計抵抗を、それらの技術的パラメーターを考慮して決定することです。これは、式 R=p*l/S で計算されます。ここで、

R は計算結果です。

p は表の抵抗指数です。

lはワイヤ（導体）の長さです。

S は断面の直径です。

単位

国際単位系では物理量(SI) 電気抵抗はオーム (オーム) で測定されます。 SIシステムによる抵抗率の測定単位は、長さ1 m、断面1平方の1つの材料で作られた導体の抵抗率に等しい。 m.の抵抗は1オームです。異なる金属に対する 1 オーム / m の使用は、表に明確に示されています。

抵抗率の重要性

抵抗率と導電率の関係は逆数と見なすことができます。一方の導体の屈折率が高いほど、他方の屈折率は低くなり、逆もまた同様です。したがって、電気伝導率を計算する場合、X の逆数は 1 / X であり、その逆も成り立つため、1 / r の計算が使用されます。特定の指標は、文字 g で示されます。

電気銅のメリット

抵抗率が低い（銀に次ぐ）利点として、銅は制限されません。それは、その特性、すなわち可塑性、高い可鍛性において独特の特性を持っています。これらの資質のおかげで、高度電化製品で使用されるケーブルの生産のための純電解銅、コンピューターテクノロジー、電気産業および自動車産業。

抵抗指数の温度依存性

温度係数は、回路の一部の電圧の変化と、温度変化の結果としての金属の抵抗率に等しい値です。ほとんどの金属は、結晶格子の熱振動により、温度が上昇すると抵抗率が増加する傾向があります。銅の抵抗温度係数は銅線の比抵抗に影響し、0 ～ 100°C の温度では 4.1 10−3(1/ケルビン) です。銀の場合、同じ条件下でのこの指標の値は 3.8、鉄の場合は 6.0 です。これは、導体として銅を使用することの有効性を再度証明しています。

SI 系における銅の抵抗率。 特定の電気抵抗