fbpx
Wikipedia

Elektriese weerstand en konduktansie

Die elektriese weerstand van 'n voorwerp is 'n maatstaf van die teenstand of verset teen die deurlating van 'n bestendige elektriese stroom. 'n Voorwerp met 'n uniforme deursnee het 'n weerstand direk eweredig aan sy lengte en omgekeerd eweredig aan die deursnee-area, en direk eweredig aan die resistiwiteit van die materiaal. Die wedersydse van elektriese weerstand is elektriese konduktansie of elektriese geleidingsvermoë.

'n 750-kΩ resistor, wat deur die elektroniese kleurkode geïdentifiseer kan word. 'n Ohmmeter kan gebruik word om die waarde te bevestig.

Elektriese weerstand is ontdek deur Georg Simon Ohm in 1827,[1] en deel sommige konseptuele ooreenkomste met die meganiese verskynsel van wrywing. Die SI eenheid vir elektriese weerstand is die ohm (Ω). Weerstand se omgekeerde notasie is elektriese konduktansie gemeet in siemens.

Vir verskeie materiale en toestande is die elektriese weerstand nie afhanklik van die hoeveelheid stroom deur, of die potensiaalverskil (volt) oor die voorwerp nie, wat beteken dat die weerstand, R, konstant bly vir 'n gegewe temperatuur en materiaal. Daarom kan die weerstand (R) van 'n voorwerp gedefinieer word deur die verhouding tussen die potensiaalverskil en die stroom, soos uiteengesit in Ohm se wet:

Die elektriese konduktansie of geleidingsvermoë (G) is gedefinieer word deur die verhouding

In die geval van 'n nie-lineêre geleier, kan hierdie verhouding verander soos die potensiaalverskil of stroom verander; die omgekeerde helling van 'n koord tot 'n I-V-kurwe word soms na verwys as 'n "koordale weerstand" of "statiese weerstand".[2][3] Die statiese weerstand is nog steeds die kwosiënt van die spanning en die stroom maar is hierdie geval is die weerstand nie die gradiënt van die kurve nie. Die koordale weerstand is die gradiënt van die kurve:

Spesifieke weerstand

Die elektriese weerstand is die eienskap van 'n voorwerp, wat afhang van die grootte van die objek en die materiaal waaruit dit bestaan. Die materiaal-spesifieke deel hiervan kan bepaal word deur die weerstand van 'n draad van 'n lengte   en 'n deursnee   te meet. Die spesifieke weerstand of resistiwiteit is gedefinieer as:

 

Dit is 'n eienskap van die materiaal en het [Ωm] as eenheid.

Kontakweerstand

Indien twee kontakte op 'n voorwerp aangebring word en 'n elektriese potensiaal V aangelê word, sal 'n stroom gaan vloei:

 

Die stroom kan gemeet word en indien die spanning V bekend is, kan   bepaal word. Die weerstand bestaan nogtans uit drie bydraes:

 

Die drade se weerstand is gewoonlik klein maar goeie kontakte is nie altyd eenvoudig om te maak nie. Om hierdie probleem op te los word dikwels 'n metode gebruik, wat die Van_der_Pauw-metode heet en vier kontakte pleks van twee aanwend.

Temperatuurkoëffisiënt

Die waarde van die spesifieke weerstand hang grootliks van die materiaal af. Goeie geleiers soos die metale silwer of koper het gewoonlik 'n uiters lae weerstand wat toeneem met die temperatuur omdat die atome in die metaalrooster meer sal beweeg en die elektrone daardeur gehinder word. Halfgeleiers soos silikon of germanium het groter weerstand wat afneem met die temperatuur omdat meer draers beskikbaar word. Die draers kan nogtans baie beweeglik wees. Isolatore soos kwarts het 'n uiters groot spesifieke weerstand omdat hulle baie min draers het wat ook baie min beweeglik is.

Spesifieke weerstand van verskeie materiale[4]
Materiaal Spesifieke weerstand (20°C)
[Ωm]
Temperatuurkoëffisiënt (20°C)
[Ωm/K]
Silwer   0,0038
Yster   0,075
Koolstof (grafiet)  [n 1] -0,0005[n 2]
Germanium  [n 1] -0,05[n 2]
Kwarts  

Let wel

  1. 1,0 1,1 Die weerstand van halfgeleiers hang af van hul onsuiwerhede.
  2. 2,0 2,1 Die temperatuurgradiënt volg 'n eksponensiële reël, nie 'n lineêre reël nie

Bronne

  1. David Lee. "Science Timeline". Besoek op 2010-03-10.
  2. Forbes T. Brown (2006). Engineering System Dynamics. CRC Press. p. 43. ISBN 978-0-8493-9648-9.
  3. Kenneth L. Kaiser (2004). Electromagnetic Compatibility Handbook. CRC Press. p. 13–52. ISBN 978-0-8493-2087-3.
  4. Nave, C.R. "Resistivity and Temperature Coefficient at 20 C" (in Engels). Hyper-Physics / Georgia State University. vanaf die oorspronklike op 15 November 2019. Besoek op 26 Maart 2017.

Elektriese weerstand en konduktansie
elektriese, weerstand, konduktansie, elektriese, weerstand, voorwerp, maatstaf, teenstand, verset, teen, deurlating, bestendige, elektriese, stroom, voorwerp, uniforme, deursnee, weerstand, direk, eweredig, lengte, omgekeerd, eweredig, deursnee, area, direk, e. Die elektriese weerstand van n voorwerp is n maatstaf van die teenstand of verset teen die deurlating van n bestendige elektriese stroom n Voorwerp met n uniforme deursnee het n weerstand direk eweredig aan sy lengte en omgekeerd eweredig aan die deursnee area en direk eweredig aan die resistiwiteit van die materiaal Die wedersydse van elektriese weerstand is elektriese konduktansie of elektriese geleidingsvermoe n 750 kW resistor wat deur die elektroniese kleurkode geidentifiseer kan word n Ohmmeter kan gebruik word om die waarde te bevestig Elektriese weerstand is ontdek deur Georg Simon Ohm in 1827 1 en deel sommige konseptuele ooreenkomste met die meganiese verskynsel van wrywing Die SI eenheid vir elektriese weerstand is die ohm W Weerstand se omgekeerde notasie is elektriese konduktansie gemeet in siemens Vir verskeie materiale en toestande is die elektriese weerstand nie afhanklik van die hoeveelheid stroom deur of die potensiaalverskil volt oor die voorwerp nie wat beteken dat die weerstand R konstant bly vir n gegewe temperatuur en materiaal Daarom kan die weerstand R van n voorwerp gedefinieer word deur die verhouding tussen die potensiaalverskil en die stroom soos uiteengesit in Ohm se wet R V I displaystyle R V over I Die elektriese konduktansie of geleidingsvermoe G is gedefinieer word deur die verhouding G I V displaystyle G I over V In die geval van n nie lineere geleier kan hierdie verhouding verander soos die potensiaalverskil of stroom verander die omgekeerde helling van n koord tot n I V kurwe word soms na verwys as n koordale weerstand of statiese weerstand 2 3 Die statiese weerstand is nog steeds die kwosient van die spanning en die stroom maar is hierdie geval is die weerstand nie die gradient van die kurve nie Die koordale weerstand is die gradient van die kurve R d V d I displaystyle R dV over dI Inhoud 1 Spesifieke weerstand 1 1 Kontakweerstand 1 2 Temperatuurkoeffisient 2 BronneSpesifieke weerstand WysigDie hoofartikel vir hierdie afdeling is Elektriese resistiwiteit Die elektriese weerstand is die eienskap van n voorwerp wat afhang van die grootte van die objek en die materiaal waaruit dit bestaan Die materiaal spesifieke deel hiervan kan bepaal word deur die weerstand van n draad van n lengte l displaystyle l en n deursnee A displaystyle A te meet Die spesifieke weerstand of resistiwiteit is gedefinieer as ϱ R A l displaystyle varrho frac R A l Dit is n eienskap van die materiaal en het Wm as eenheid Kontakweerstand Wysig Indien twee kontakte op n voorwerp aangebring word en n elektriese potensiaal V aangele word sal n stroom gaan vloei I V R t o t displaystyle I frac V R tot Die stroom kan gemeet word en indien die spanning V bekend is kan R t o t displaystyle R tot bepaal word Die weerstand bestaan nogtans uit drie bydraes R t o t R d r a d e R k o n t a k t e R v o o r w e r p displaystyle R tot R drade R kontakte R voorwerp Die drade se weerstand is gewoonlik klein maar goeie kontakte is nie altyd eenvoudig om te maak nie Om hierdie probleem op te los word dikwels n metode gebruik wat die Van der Pauw metode heet en vier kontakte pleks van twee aanwend Temperatuurkoeffisient Wysig Die waarde van die spesifieke weerstand hang grootliks van die materiaal af Goeie geleiers soos die metale silwer of koper het gewoonlik n uiters lae weerstand wat toeneem met die temperatuur omdat die atome in die metaalrooster meer sal beweeg en die elektrone daardeur gehinder word Halfgeleiers soos silikon of germanium het groter weerstand wat afneem met die temperatuur omdat meer draers beskikbaar word Die draers kan nogtans baie beweeglik wees Isolatore soos kwarts het n uiters groot spesifieke weerstand omdat hulle baie min draers het wat ook baie min beweeglik is Spesifieke weerstand van verskeie materiale 4 Materiaal Spesifieke weerstand 20 C Wm Temperatuurkoeffisient 20 C Wm K Silwer 1 59 10 8 displaystyle 1 59 times 10 8 0 0038Yster 9 71 10 8 displaystyle 9 71 times 10 8 0 075Koolstof grafiet 3 60 10 5 displaystyle 3 60 times 10 5 n 1 0 0005 n 2 Germanium 1 500 10 3 displaystyle 1 500 times 10 3 n 1 0 05 n 2 Kwarts 7 5 10 17 displaystyle 7 5 times 10 17 Let wel 1 0 1 1 Die weerstand van halfgeleiers hang af van hul onsuiwerhede 2 0 2 1 Die temperatuurgradient volg n eksponensiele reel nie n lineere reel nieBronne Wysig David Lee Science Timeline Besoek op 2010 03 10 Forbes T Brown 2006 Engineering System Dynamics CRC Press p 43 ISBN 978 0 8493 9648 9 Kenneth L Kaiser 2004 Electromagnetic Compatibility Handbook CRC Press p 13 52 ISBN 978 0 8493 2087 3 Nave C R Resistivity and Temperature Coefficient at 20 C in Engels Hyper Physics Georgia State University Geargiveer vanaf die oorspronklike op 15 November 2019 Besoek op 26 Maart 2017 Hierdie artikel is n saadjie Voel vry om Wikipedia te help deur dit uit te brei Ontsluit van https af wikipedia org w index php title Elektriese weerstand en konduktansie amp oldid 2434447,