Protok elektrona u materijalu proizvodi električnu energiju. Ti elektroni ne putuju ravnom putanjom već moraju proći sudare. Na temelju količine električne energije koju materijal dopušta da prođe, svi materijali su kategorizirani kao provodnici, Poluvodiči , i Izolatori. Provodnici omogućuju slobodan protok električne energije. Ali u materijalima kao što su poluvodiči i izolatori, električna energija doživljava određenu silu koja se suprotstavlja slobodnom protoku elektrona. Ta se sila naziva otporom. Postoje različiti zakoni. Materijal čije se svojstvo koristi u krugu poznat je kao otpornik. Otpornici dolaze u obliku raznih vrsta i raznih materijala. Razni čimbenici okoliša također utječu na otpornost materijala.
Što je otpor?
Definicija: To je oporbena sila koju doživljavaju protočni elektroni u nekim tvarima. to se suprotstavlja protoku električne energije u materijalu. Kad struja od jednog ampera teče kroz materijal koji preko njega ima potencijalnu razliku od jednog volta, tada se kaže da je otpor tog materijala jedan Ohm.
Osnovni zakon za mjerenje ovoga je Ohmov zakon. Prema ovom zakonu, struja koja teče u materijalu obrnuto je proporcionalna njegovom materijalu kada je napon konstantan. Ovaj zakon izražava se kao V = IR, gdje je V napon ili razlika potencijala na materijalu, I je struja koja prolazi kroz materijal, a R je otpor koji materijal pruža.
The DA jedinica otpora predstavljen je grčkim simbolom Ω. Neki se materijali sa svojim svojstvima koriste u električnim krugovima. Ti su materijali poznati kao otpornici. Otpornici su dostupni u različitim oblicima i vrijednostima. The simbol otpora otpornika dat je u nastavku.
Simbol otpora
The Formula otpora za izračunavanje materijala može se izvesti iz Ohmovog zakona. Kao električni otpor materijala ovisi o naponu na materijalu i struji koja prolazi kroz materijal, formula za to može se dati kao pad napona na materijalu po jedinici ampera struje koja kroz njega prolazi. tj. R = V / I.
U istosmjernim električnim krugovima kada se struja udvostruči otpor se prepolovi, a ako se udvostruči, struja se prepolovi. Ovo se pravilo može vidjeti i u niskofrekventnim električnim krugovima izmjenične struje kao što su naši sustavi za kućanstvo. Povećanje njegove vrijednosti generira toplinu čime se sustav zagrijava i dovodi do oštećenja ako se redovito ne provjerava.
U električnim krugovima kada su otpornici spojeni u seriju, ukupni otpor izračunava se kao zbroj svih pojedinačnih otpornika. Na primjer, kada su tri otpora s R1, R2 i R3 spojena u seriju, tada je ukupni otpor kruga dan kao R = R1 + R2 + R3.
Kad su otpornici spojeni paralelno, tada se ukupni otpor daje kao zbroj povratnih vrijednosti otpora. Na primjer, kada su paralelno spojena tri otpornika s vrijednostima R1, R2 i R3, ukupni otpor u krugu daje se kao 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3.
Zakoni odOtpornost
Otpornost materijala varira ovisno o svojstvima materijala i uvjetima okoline. Zakoni otpora daju četiri čimbenika o kojima materijal ovisi.
Prvi zakon
Prvi zakon kaže da je 'vodljivi materijal izravno proporcionalan duljini materijala'. Prema ovom zakonu, otpor materijala raste s povećanjem duljine materijala, a smanjuje se smanjenjem duljine materijala. tj.
R ∝ L —– (1)
Drugi zakon
Drugi zakon kaže da je 'provodni materijal obrnuto proporcionalan površini poprečnog presjeka materijala'. Prema ovom zakonu, njegov se materijal povećava s smanjenjem površine presjeka vodiča, a smanjuje se s povećanjem površine presjeka. Ovime možemo zaključiti da tanka žica ima veću vrijednost otpora u odnosu na široku žicu većeg područja presjeka. tj. R1 / A —- (2).
Treći zakon
Treći zakon kaže da 'materijal za provođenje ovisi o prirodi materijala'. Prema ovom zakonu, vrijednost otpora materijala varira ovisno o vrsti materijala. Dvije žice izrađene od različitih materijala i jednake duljine i površine presjeka imat će različite vrijednosti. Neki materijali nude dobru električnu provodljivost i imaju manje vrijednosti.
Četvrti zakon
Četvrti zakon kaže da 'provodni materijal ovisi o njegovoj temperaturi'. Prema ovom zakonu, kada se temperatura metalnog vodiča poveća, vrijednost se također povećava.
Iz prvog, drugog i trećeg zakona otpor materijala može se dati kao R ∝ L / A
tj. R = ρL / A
gdje je ρ poznat kao otpornost konstanta ili koeficijent otpora . Također je poznat kao specifična otpornost materijala. Njegove jedinice su Ohm-metar. Dakle, znajući duljinu, površinu presjeka i materijal žice, može se izračunati.
Srebro je najbolji vodič, ali zbog visoke cijene nije poželjno za kućanske krugove. Za većinu primjena u kućanstvu koriste se bakrene i aluminijske žice jer su jeftinije i također pružaju odgovarajuću vodljivost. Otpornost ukazuje na provodnu sposobnost materijala. Povećanje temperature povećava vrijednosti otpornosti materijala. Tako otpornost ovisi o elektroničkoj strukturi i temperaturi materijala.
Materijal s manje vrijednosti otpora nudi dobru vodljivost. Otpornici su uobičajene i vrlo korištene komponente električnog kruga. Dostupni su s različitim vrijednostima. Otpornici dostupni na tržištu imaju obojene trake u boji ili trake. Vrijednost otpornika može se znati pomoću ovih trake u boji . Izolatori su materijali koji imaju beskonačnu vrijednost otpora, tako da kroz izolacijski materijal ne prolazi struja. Izračunajte otpor srebrne žice koja ima potencijalnu razliku od 500 volti i kroz nju teče struja od 12 ampera.
