Сборка, поставки, подключение электрощитов. Выгодные предложения по комплектации объектов.
Все цены, Вы можете узнать у наших менеджеров по тел.
+7 (915) 057-03-53.

СОПРОТИВЛЕНИЕ

СОПРОТИВЛЕНИЕ. ПРОВОЛОЧНОЕ И НЕПРОВОЛОЧНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ.

Как мы уже упоминали,  во всех элементах электрической цепи  происходит преобразование энергии , т.е. элементы цепи обладают сопротивлением направленному движению свободных зарядов. С количественной стороны это явление характеризует величина,  обратная проводимости,  которая так и называется – сопротивлением.

  • Сопротивления Закон Ома устанавливает линейную зависимость между напряжением и током. Коэффициентом пропорциональности между напряжением на концах провода и протекающим по нему током является сопротивлением провода . Величина сопротивления определяется удельной проводимостью материала и геометрическими размерами провода.

Величина обратная удельной проводимости называется удельным сопротивлением. Удельное сопротивление,  измеренное в ом для металлов выражается очень малыми числами; кроме того,  при практических расчетах удобнее поперечное сечение провода выражать не в квадратных метрах,  а в квадратных миллиметрах. Поэтому под удельным сопротивлением понимают часто величину , численно равную сопротивлению провода длиной 1 метр при поперечном сечении 1 мм и температуре 20 градусов.

Сравнительно малым удельным сопротивлением обладают проводники( из них наименьшим – серебро,  медь,  золото,  алюминий). Сопротивление диэлектриков огромно по сравнению с сопротивлением проводников. Удельное сопротивление диэлектриков обычно измеряют в ом см.

Провода из металлов с наименьшим удельным сопротивлением ( медь и алюминий) широко применяются для соединения потребителей электрической энергии с генераторами ; из этих материалов выполняются линии передачи и распределительные электрические сети кабели обмотки электрических машин и трансформаторов и т.д.

Для изготовления обмоток нагревательных приборов и реостатов применяются сплавы с большим удельным сопротивлением на электротехнических схемах.

Следует подчеркнуть,  что термину сопротивление соответствует два понятия:

  • 1.Как только что было показано,  под сопротивлением понимают  определенное свойство металла , провода или прибора. В этом смысле,  например говорят: лампа накаливания обладает сопротивлением  400 ОМ  или провод имеет сопротивление 0,5 ОМ.
  • 2.Сопротивением называют устройство,  предназначенное для включения в электрическую цепь с целью регулирования,  уменьшение или ограничения тока цепи. К таким устройствам относятся,  например,  реостат предназначенный для включения в электрическую цепь с целью регулирования тока путем изменения величины сопротивления.

Проволочные реостаты выполняются с плавной или ступенчатой регулировкой сопротивления. В первом случае реостат состоит из трубки,  изготовленной из какого-либо изолирующего материала на которую наложена проволочная спираль.

К виткам этой спирали прижимается подвижный контакт. Один зажим реостата 1 соединяется с подвижным контактом другой зажим 2- с одним из концов спирали. Перемещая подвижный контакт,  можно изменять длину проволоки расположенной между зажимами реостата 1 и 2,  и тем самым изменять величину сопротивления включенного в цепь. Спираль имеет еще один зажим 3,  который необходим для включения реостата в цепь как делителя напряжения.

В схемах автоматики и радиотехники реостаты такого типа не применяются по двум причинам. Во-первых,  эти реостаты,  рассчитанные на значительные токи ( до десяти ампер) , слишком велики — длина их 30-40 см,  во-вторых при работе в цепях изменяющегося тока таких реостатов надо считаться с индуктивностью спирали. Часто применяются переменные сопротивления непроволочного типа.

Кроме переменных сопротивлений , в  электрические цепи аппаратуры включаются и постоянные сопротивления проволочные и непроволочные.

Проволочные сопротивления представляют собой керамическую трубку с намотанной на ней проволокой,  которая обычно покрыта предохранительным слоем эмали. У концов трубки укреплены выводы.

Непроволочные сопротивление выпускаются различных типов ВС. Оно состоит из керамического цилиндра,  на поверхности которого нанесен слой полупроводника. На концы цилиндра насажены латунные хомутки с выводами. Проводящий слой покрыт сверху влагостойкой эмалью. Сопротивления типа ВС рассчитаны на рабочее напряжение до 1500 в и имеют сопротивление от десятков ом  до 10 Мом . Для малогабаритной аппаратуры изготавливаются  специальные постоянные непроволочные сопротивления.

Удельная проводимость электролитов зависит от числа ионов в 1 см электролита,  которое в свою очередь определяется концентрацией электролита ( концентрацией электролита называется масса вещества в 1 см раствора). Чем меньше концентрация электролита,  тем сильнее действие растворителя (увеличивается степень электролитической диссоциации) и тем относительно большая часть молекул электролита распадается на ионы. Но,  с другой стороны,  снижение концентрации приводит к уменьшению числа молекул в 1 см вещества. Поэтому с увеличением концентрации удельная проводимость вначале растет,  достигая при некотором значении концентрация максимума,  а при дальнейшем увеличении концентрация уменьшается. В качестве примера изображена зависимость удельной проводимости водного раствора от концентрации при неизменной температуре.

Сопротивление электролита,  как и сопротивление металлического провода, определяется по формуле……

ЗАВИСИМОСТЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

С повышением температуры провода подвижность свободных электронов уменьшается, так как столкновения частиц следуют чаще и при одной и той же напряженности поля средняя скорость их движения уменьшается. Уменьшение подвижности электрона приводит, как следует их формулы,  к увеличению удельного  сопротивления.

Действительно, при нагревании  металлов  наблюдается рост удельного сопротивления и сопротивления всего провода. При нагревании электролитов и угля, кроме уменьшения подвижности увеличивается концентрация электронов. В результате,  несмотря на уменьшение, удельного сопротивление этих проводников при нагревании не растет,  а уменьшается.

С достаточной точностью в пределах от 0 градусов до 100 градусов С относительное приращение  сопротивления металлических проводов можно считать пропорционально приращению температуры.

Температурный коэффициент сопротивления химически чистых металлов близок к 0,004 1 град, поэтому,  например,  сопротивление меди увеличивается примерно на 4% при нагревании на 10 С.

Наконец,  следует сказать,  что изменение температуры почти не влияет на сопротивление некоторых сплавов металлов ( например,  константан,  манганин). Сплавы обладают большим удельным сопротивлением , чем составляющие их металлов. Это объясняется неправильной структурой сплавов и малым средним временем свободного пробега электронов. Изменением температуры сплава незначительно влияет на изменение,  поэтому удельное сопротивление некоторых сплавов почти не зависит от температуры. Температурный коэффициент сопротивления таких сплавов очень мал. Поэтому они используются для изготовления образцовых сопротивлений и магазинов сопротивления,  применяются для изготовления шунтов и добавочных сопротивлений к измерительным прибором.

Уголь и электролиты имеют отрицательный температурный коэффициент,  для большинства электролитов равен примерно – 0, 02   1 град.

Раздел на стадии наполнения…………………………………..