Τα υλικά κατηγοριοποιούνται σε δύο διαφορετικούς τύπους, συγκεκριμένα αγωγοί και μονωτές. Ένας αγωγός επιτρέπει τη ροή του ρεύματος, ενώ ένας μονωτής δεν το κάνει. Έτσι, τα υλικά αγωγού πρέπει να απαιτούν αντίσταση συστατικά στη δομή τους. Κάθε ηλεκτρική συσκευή έχει ένα εσωτερικό κύκλωμα και η λειτουργία αυτού του κυκλώματος εξαρτάται κυρίως από την κατάλληλη τάση εισόδου, τις συνδέσεις γείωσης και η διασκορπισμένη θερμότητα πρέπει να είναι ελάχιστη. Από όλα αυτά ένα από τα σημαντικά σημεία που πρέπει να ληφθούν υπόψη εδώ είναι η αντίσταση του κυκλώματος. Σε οποιαδήποτε σχεδίαση ηλεκτρικού κυκλώματος, οι αντιστάσεις παίζουν βασικό ρόλο βοηθώντας το κύκλωμα να διατηρήσει την κατάλληλη τάση και ρεύμα. Μέχρι το τέλος αυτού του άρθρου, θα μελετήσουμε τι είναι η ηλεκτρική αντίσταση, η μονάδα αντίστασης, η αντίσταση στην ηλεκτρική ενέργεια, η ηλεκτρική αντίσταση και η αγωγιμότητα, τύπος και παραδείγματα.
Τι είναι η ηλεκτρική αντίσταση;
Η αντίσταση είναι δύο τερματικών ηλεκτρικό εξάρτημα . Η κύρια ιδιότητα μιας αντίστασης είναι η αντίθεση στην ηλεκτρική ροή ή η μείωση της ροής ρεύματος. Επειδή μερικές φορές επιτρέπει υψηλή ροή ρεύματος, έτσι μπορεί να προκαλέσει ζημιά στη συσκευή. Κάθε ηλεκτρική συσκευή απαιτεί τάση εισόδου για να αρχίσει να λειτουργεί καθώς η συσκευή λαμβάνει την επαρκή τάση εισόδου, αυτή η τάση βοηθά στην απόκτηση επαρκούς ενέργειας για τη ροή των ηλεκτρονίων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή ρεύματος στη συσκευή. Κάθε συσκευή έχει ορισμένους περιορισμούς όπως μέγιστη ισχύ εισόδου, μέγιστο τρέχον επίπεδο. Έτσι, όταν η συσκευή παίρνει περισσότερο ρεύμα από το όριό της, θα είναι ζημιά. Για να το αποφύγουμε αυτό πρέπει να περιορίσουμε το ρεύμα χρησιμοποιώντας μια αντίσταση.
Κατά το σχεδιασμό του κυκλώματος για μια συσκευή, οι κατασκευαστές γνωρίζουν τους ηλεκτρικούς περιορισμούς για τη συσκευή. Σύμφωνα με την απαίτηση, τοποθετούν λίγες αντιστάσεις στο κύκλωμα για να διατηρήσουν το επαρκές ρεύμα. Ακόμα κι αν το υπερβολικό ρεύμα μπορεί να αποφευχθεί / αποφευχθεί από τις αντιστάσεις. Με αυτόν τον τρόπο, οι αντιστάσεις παίζουν σημαντικό ρόλο στα κυκλώματα και στις συσκευές.
Ο νόμος του Ωμ
Ένας Γερμανός επιστήμονας George Simon Ohm πρότεινε ένα θεώρημα που δείχνει τη σχέση μεταξύ τάσης, ρεύματος και αντίστασης. Με αυτό το θεώρημα, μπορούμε να βρούμε πόση τιμή αντίστασης απαιτείται για ένα κύκλωμα με τη γνώση της τάσης και του ρεύματος. Επίσης, μπορούμε να βρούμε την τιμή της τάσης, της αντίστασης και των τιμών ρεύματος από τον νόμο του θεώρηματος.
Ο νόμος του Ωμ
Ο νόμος του Ωμ δηλώνει ότι το ρεύμα μέσω ενός αγώγιμου υλικού / συσκευής μεταξύ περιοχών είναι ευθέως ανάλογο με την τάση στο ίδιο εύρος. Ή με άλλο τρόπο, το παραγόμενο ρεύμα μέσω μιας αγώγιμης συσκευής είναι άμεσα ανάλογο με την τάση εισόδου της. Η μονάδα αντίστασης είναι ωμ και συμβολίζεται με το σύμβολο Ω. Η παρακάτω εξίσωση δείχνει τον τύπο ηλεκτρικής αντίστασης.
V = I * R
Από ψηλά ο νόμος του ohm, μπορούμε επίσης να βρούμε την τρέχουσα και την τιμή αντίστασης επίσης.
I = V / R
R = V / Ι
Πώς λειτουργεί μια αντίσταση;
Εδώ έρχεται η ενδιαφέρουσα ερώτηση, πώς λειτουργεί η αντίσταση και πώς θα αποτρέψει την ηλεκτρική ροή; Η απάντηση είναι ότι εξαρτάται από τη δομή και το σχεδιασμό της. Εάν παρατηρήσουμε ξεκάθαρα τη σχεδίαση της αντίστασης, γνωρίζουμε ότι είναι κοντό, έχει χρωματιστές ρίγες στην κορυφή & έχει δύο συνδέσεις, χρησιμοποιώντας αυτό μπορούμε να συνδέσουμε οποιαδήποτε από τις πλευρές στο κύκλωμα. Το παρακάτω σχήμα δείχνει πώς μοιάζει μια αντίσταση.
Αντίσταση
Μέσα σε μια αντίσταση - αν σπάσετε και ανοίξετε οποιαδήποτε πλευρά του σημείου λωρίδας με χρωματική αντίσταση, μπορείτε να παρατηρήσετε μια μονωμένη ράβδο χαλκού που καλύπτεται με σύρμα χαλκού γύρω από αυτήν. Ο αριθμός των στροφών χαλκού μπορεί να αποφασιστεί από την τιμή αντίστασης της αντίστασης. Εάν η αντίσταση έχει περισσότερες στροφές χαλκού σε λεπτή μορφή, τότε αυτές οι αντιστάσεις έχουν μεγαλύτερη αντίσταση. Εάν η αντίσταση έχει χαμηλό χαλκό στροφές τότε τέτοιες δομημένες αντιστάσεις έχουν χαμηλότερη τιμή αντίστασης. Αυτές οι αντιστάσεις με χαμηλότερη αντίσταση είναι κατάλληλες για μίνι κύκλωμα ή για μικρότερες εφαρμογές ή συσκευές. Αυτό είναι το μυστικό για το πώς οι αντιστάσεις έχουν διαφορετική τιμή αντίστασης. Η επόμενη ενότητα θα μάθει πώς το μέγεθος της αντίστασης επηρεάζει την τιμή αντίστασης της.
Το μέγεθος της αντίστασης επηρεάζει την τιμή ηλεκτρικής αντίστασης;
Το μέγεθος της αντίστασης μπορεί επίσης να καθορίσει την τιμή αντίστασης. Πώς σημαίνει, σύμφωνα με τον George Ohm, απέδειξε επίσης μια σχέση μεταξύ του μήκους και της αντίστασης και του υλικού (από ποιο υλικό κατασκευάστηκε η αντίσταση). Σύμφωνα με τη δήλωσή του, η εξίσωση είναι
R = ρ * L / A
Εδώ
R = Αντίσταση
Ρ = Ανθεκτικότητα του υλικού
L = Μήκος
A = Περιοχή
Όπως γνωρίζουμε, τα υλικά ταξινομούνται σε δύο τύπους. Είναι αγωγοί και μονωτές. Σε ένα αγώγιμο υλικό, το μήκος παίζει σημαντικό ρόλο διατηρώντας παράλληλα την τιμή αντίστασης. Σε ένα αγώγιμο υλικό εάν το μήκος του σύρματος είναι τόσο μεγάλο, τότε έχει μεγάλο αριθμό ελεύθερων ηλεκτρονίων. Έτσι αυτά τα ηλεκτρόνια θα έχουν αρκετή κινητική ενέργεια όταν έχουν επαρκή τάση εισόδου. Και αυτά τα ηλεκτρόνια συγκρούονται με άλλα θετικά ιόντα.
Επομένως, ένας μακρύτερος αγωγός προσφέρει περισσότερη αντίσταση από τον μικρότερο αγωγό / σύρμα. Εάν το μήκος του καλωδίου αυξάνεται, τότε η αντίσταση του αυξάνεται επίσης σύμφωνα με την παραπάνω δήλωση. Αλλά αν αυξηθεί η επιφάνεια του υλικού, η αντίσταση μειώνεται. Εδώ η αντίσταση και το εμβαδόν του υλικού έχουν αντίστροφη αναλογία μεταξύ τους. Και ο τύπος υλικού μπορεί επίσης να παραβιάζει την τιμή αντίστασης. Όπως η θερμοκρασία μπορεί να αλλάξει την τιμή αντίστασης.
- Εάν οι συσκευές είναι θετικές συντελεστές θερμοκρασίας , τότε η αντίσταση αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας.
- Εάν οι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται σε μορφή σειράς στο κύκλωμα, τότε ένα τέτοιο κύκλωμα ονομάζεται δίκτυο διαχωριστή τάσης.
- Όταν οι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται σε παράλληλη μορφή στο κύκλωμα τότε ένα τέτοιο κύκλωμα ονομάζεται τρέχον διαχωριστικό δίκτυο.
- Η τιμή των αντιστάσεων μπορεί να γίνει γνωστή με την τεχνική χρωματικής κωδικοποίησης. Υπάρχουν 3 αντιστάσεις ζώνης και οι αντιστάσεις τεσσάρων ζωνών χρησιμοποιούνται ευρέως στα κυκλώματα. Όλες οι αντιστάσεις έχουν μια λωρίδα χρώματος στην κορυφή τους. Αυτά τα χρώματα βοηθούν στην εύρεση της τιμής αντίστασης. Τα διαθέσιμα χρώματα στις αντιστάσεις είναι μαύρο, καφέ, κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, μοβ, γκρι και λευκό. Σε κάθε αντίσταση, η τελευταία έγχρωμη ταινία δείχνει την τιμή ανοχής. Υπάρχουν τέσσερα χρώματα διαθέσιμα στην τελευταία λωρίδα των αντιστάσεων. Είναι καφέ, κόκκινο, χρυσό και ασήμι.
- Η τιμή ανοχής για το καφέ είναι ± 1%, κόκκινο ± 2%, χρυσό ± 5%, ασήμι ± 10%.
Κάθε ηλεκτρική συσκευή απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια για να λειτουργεί σωστά. Η ροή των ηλεκτρονίων μπορεί να αντισταθεί από ηλεκτρική αντίσταση . Οι αντιστάσεις έχουν δύο ακροδέκτες και η αντίστασή τους μπορεί να εξαρτάται από τον αριθμό των στροφών χαλκού στο εσωτερικό της αντίστασης. Έχουμε δει πώς η αντίσταση μπορεί να αντισταθεί στη ροή ηλεκτρονίων. Με την τεχνική κωδικοποίησης χρώματος, μπορούμε να βρούμε την τιμή αντίστασης αντίστασης. Υπάρχουν αντιστάσεις τριών ζωνών και τεσσάρων ζωνών που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρικά κυκλώματα.
