Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Электроснабжение, Ответы.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
1.39 Mб
Скачать

6. Понятие об электрическом сопротивлении. Зависимость сопротивления от рода проводника, геометрических размеров, внешних условий

Электрическое сопротивлениемера способности тел препятствовать прохождению через них электрического тока. Сопротивлением (резистором) также называют радиодеталь, оказывающую электрическое сопротивление току.

В системе СИ (система единиц) единицей сопротивления является ом (Ω). Сопротивление (часто обозначается буквой R) считается, в определённых пределах, постоянной величиной для данного проводника; её можно определить как

R=U/I,

Где R — сопротивление; U — разность потенциалов электрическая на концах проводника, измеряется в вольтах;

I — электрический ток, протекающий между концами проводника под действием разности потенциалов, измеряется в амперах.

Обратной величиной по отношению к сопротивлению является электропроводность, единицей измерения которой служит сименс.

Сопротивление проводника при прочих равных условиях зависит от его геометрии и от удельного электрического сопротивления материала, из которого он состоит.

Сопротивление однородного проводника постоянного сечения зависит от свойств вещества проводника, его длины, сечения и вычисляется по формуле:

R=ρl/S

где ρ — удельное сопротивление вещества проводника, L — длина проводника, а S — площадь сечения.

Сопротивление металлов снижается при понижении температуры; при температурах порядка нескольких кельвинов сопротивление большинства металлов и сплавов стремится или становится равным нулю (эффект сверхпроводимости). Напротив, сопротивление полупроводников и изоляторов при снижении температуры растёт.

7. Способы соединений сопротивлений. Токи, напряжения и эквивалентное сопротивление при различных способах соединения

Последовательное, параллельное и смешанное.

Проводники в электрических цепях могут соединяться последовательно и параллельно.

При последовательном соединении проводников (рис. 1.9.1) сила тока во всех проводниках одинакова: I1 = I2 = I.

По закону Ома, напряжения U1 и U2 на проводниках равны U1 = IR1, U2 = IR2.

Общее напряжение U на обоих проводниках равно сумме напряжений U1 и U2:

U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR, где R – электрическое сопротивление всей цепи.

Отсюда следует: R = R1 + R2.

При последовательном соединении полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников. Этот результат справедлив для любого числа последовательно соединенных проводников.

При параллельном соединении напряжения U1 и U2 на обоих проводниках одинаковы: U1 = U2 = U. Сумма токов I1 + I2, протекающих по обоим проводникам, равна току в неразветвленной цепи: I = I1 + I2. Этот результат следует из того, что в точках разветвления токов (узлы A и B) в цепи постоянного тока не могут накапливаться заряды. Например, к узлу A за время Δt подтекает заряд IΔt, а утекает от узла за то же время заряд I1Δt + I2Δt. Следовательно, I = I1 + I2.

Записывая на основании закона Ома I1=U/R1, I2=U/R2, I=U/R

где R – электрическое сопротивление всей цепи, получим 1/R = 1/R1 + 1/R2/

При параллельном соединении проводников величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включенных проводников.

Этот результат справедлив для любого числа параллельно включенных проводников.

Формулы для последовательного и параллельного соединения проводников позволяют во многих случаях рассчитывать сопротивление сложной цепи, состоящей из многих резисторов. На рисунке приведен пример такой сложной цепи и указана последовательность вычислений.

Следует отметить, что далеко не все сложные цепи, состоящие из проводников с различными сопротивлениями, могут быть рассчитаны с помощью формул для последовательного и параллельного соединения. На рисунке приведен пример электрической цепи, которую нельзя рассчитать указанным выше методом.