Specifični aktivni upor aluminijaste mize. Izračun upornosti kovin, zlasti bakra

Izraz "upornost" se nanaša na parameter, ki ga ima baker ali katera koli druga kovina, in ga pogosto najdemo v strokovni literaturi. Vredno je razumeti, kaj je s tem mišljeno.

Ena od vrst bakrenega kabla

Splošne informacije o električnem uporu

Najprej bi morali razmisliti o konceptu električnega upora. Kot je znano, pod vplivom električnega toka na prevodnik (in baker je ena najboljših prevodnih kovin) del elektronov v njem zapusti svoje mesto v kristalni mreži in hiti proti pozitivnemu polu prevodnika. Vendar pa vsi elektroni ne zapustijo kristalne mreže; nekateri od njih ostanejo v njej in se še naprej vrtijo okoli atomskega jedra. Ti elektroni in atomi, ki se nahajajo na vozliščih kristalne mreže, ustvarjajo električni upor, ki preprečuje gibanje sproščenih delcev.

Ta postopek, ki smo ga na kratko opisali, je značilen za vse kovine, vključno z bakrom. Seveda se različne kovine, od katerih ima vsaka posebno obliko in velikost kristalne mreže, na različne načine upirajo prehodu električnega toka skozi njih. Ravno te razlike so značilne za upornost - indikator, ki je individualen za vsako kovino.

Uporaba bakra v električnih in elektronskih sistemih

Da bi razumeli razlog za priljubljenost bakra kot materiala za izdelavo elementov električnih in elektronskih sistemov, je dovolj, da pogledamo vrednost njegove upornosti v tabeli. Za baker je ta parameter 0,0175 Ohm*mm2/meter. V tem pogledu je baker na drugem mestu za srebrom.

Prav nizek upor, merjen pri temperaturi 20 stopinj Celzija, je glavni razlog, da brez bakra danes ne more skoraj nobena elektronska in električna naprava. Baker je glavni material za proizvodnjo žic in kablov, tiskanih vezij, elektromotorjev in delov močnostnih transformatorjev.

Nizka upornost, za katero je značilen baker, omogoča njegovo uporabo za izdelavo električnih naprav, za katere so značilne visoke energijsko varčne lastnosti. Poleg tega se temperatura bakrenih vodnikov zelo malo poveča, ko skozi njih teče električni tok.

Kaj vpliva na vrednost upornosti?

Pomembno je vedeti, da je vrednost upornosti odvisna od kemične čistosti kovine. Če baker vsebuje že majhno količino aluminija (0,02%), se lahko vrednost tega parametra znatno poveča (do 10%).

Na ta koeficient vpliva tudi temperatura prevodnika. To je razloženo z dejstvom, da se s povišanjem temperature vibracije kovinskih atomov v vozliščih njegove kristalne rešetke okrepijo, kar vodi do povečanja koeficienta upornosti.

Zato je v vseh referenčnih tabelah vrednost tega parametra podana ob upoštevanju temperature 20 stopinj.

Kako izračunati skupni upor prevodnika?

Poznavanje upornosti je pomembno za izvedbo predhodnih izračunov parametrov električne opreme pri načrtovanju. V takih primerih se določi skupni upor vodnikov načrtovane naprave, ki imajo določeno velikost in obliko. Če pogledate vrednost upornosti prevodnika z uporabo referenčne tabele, določite njegove dimenzije in površino prečnega prereza, lahko izračunate vrednost njegovega skupnega upora po formuli:

Ta formula uporablja naslednji zapis:

• R je skupni upor prevodnika, ki ga je treba določiti;
• p je upornost kovine, iz katere je izdelan prevodnik (določen iz tabele);
• l je dolžina vodnika;
• S je površina njegovega preseka.

Upornost bakra se sicer spreminja s temperaturo, a najprej se moramo odločiti, ali govorimo o električni upornosti prevodnikov (ohmski upor), ki je pomembna za enosmerno napajanje preko Etherneta, ali govorimo o signalih v podatkovnih omrežjih in takrat govorimo o vnesenih izgubah med širjenjem elektromagnetnega valovanja v mediju s sukanim parom in o odvisnosti slabljenja od temperature (in frekvence, kar ni nič manj pomembno).

Upornost bakra

V mednarodnem sistemu SI se upornost prevodnikov meri v Ohm∙m. Na področju informatike se pogosteje uporablja nesistemska dimenzija Ohm∙mm 2 /m, ki je primernejša za izračune, saj so preseki vodnikov običajno navedeni v mm 2. Vrednost 1 Ohm∙mm 2 /m je milijonkrat manjša od 1 Ohm∙m in označuje upornost snovi, katere homogeni prevodnik dolžine 1 m in s površino prečnega prereza 1 mm 2 daje upornost 1 Ohm.

Upornost čistega električnega bakra pri 20 °C je 0,0172 Ohm∙mm 2 /m. V različnih virih lahko najdete vrednosti do 0,018 Ohm∙mm 2 /m, kar lahko velja tudi za električni baker. Vrednosti se razlikujejo glede na obdelavo, ki ji je material izpostavljen. Na primer, žarjenje po vlečenju ("vlečenje") žice zmanjša upornost bakra za nekaj odstotkov, čeprav se izvaja predvsem za spremembo mehanskih in ne električnih lastnosti.

Upornost bakra neposredno vpliva na aplikacije Power over Ethernet. Samo del prvotnega enosmernega toka, vbrizganega v prevodnik, bo dosegel skrajni konec prevodnika - nekaj izgube na poti je neizogibno. na primer PoE tip 1 zahteva, da od 15,4 W, ki jih dovaja vir, vsaj 12,95 W doseže napajano napravo na oddaljenem koncu.

Upornost bakra se spreminja s temperaturo, pri temperaturah IT pa so spremembe majhne. Sprememba upornosti se izračuna po formulah:

ΔR = α R ΔT

R 2 = R 1 (1 + α (T 2 - T 1))

kjer je ΔR sprememba upornosti, R je upornost pri temperaturi, vzeti kot osnovna raven (običajno 20 °C), ΔT je temperaturni gradient, α je temperaturni koeficient upornosti za dani material (dimenzija °C -1 ). V območju od 0 °C do 100 °C je za baker sprejet temperaturni koeficient 0,004 °C -1. Izračunajmo upornost bakra pri 60°C.

R 60 °C = R 20 °C (1 + α (60 °C - 20 °C)) = 0,0172 (1 + 0,004 40) ≈ 0,02 Ohm∙mm 2 /m

Upornost se je povečala za 16 % s povišanjem temperature za 40 °C. Pri delovanju kabelskih sistemov seveda ne bi smeli izpostavljati prepletene parice visokim temperaturam; S pravilno načrtovanim in nameščenim sistemom se temperatura kablov malo razlikuje od običajnih 20 ° C, nato pa bo sprememba upornosti majhna. V skladu s telekomunikacijskimi standardi upornost 100 m bakrenega vodnika v kablu s sukanim parom kategorije 5e ali 6 ne sme presegati 9,38 ohmov pri 20 °C. V praksi se proizvajalci z rezervo prilegajo tej vrednosti, tako da tudi pri temperaturah 25 °C ÷ 30 °C upornost bakrenega vodnika ne presega te vrednosti.

Slabljenje signala s sukanim parom / vstavljena izguba

Ko se elektromagnetno valovanje širi po bakrenem dvožilnem kablu, se del njegove energije razprši po poti od bližnjega do oddaljenega konca. Višja kot je temperatura kabla, bolj oslabi signal. Pri visokih frekvencah je slabljenje večje kot pri nizkih frekvencah, za višje kategorije pa so sprejemljive meje za testiranje vnesenih izgub strožje. V tem primeru so vse mejne vrednosti nastavljene za temperaturo 20°C. Če je pri 20 °C prvotni signal prispel na skrajni konec 100 m dolgega segmenta z močjo P, potem bo pri povišanih temperaturah takšno moč signala opaziti na krajših razdaljah. Če je treba zagotoviti enako moč signala na izhodu segmenta, boste morali namestiti krajši kabel (kar ni vedno mogoče) ali pa izbrati znamke kablov z nižjim dušenjem.

• Za oklopljene kable pri temperaturah nad 20 °C sprememba temperature za 1 stopinjo povzroči spremembo dušenja za 0,2 %.
• Pri vseh vrstah kablov in vseh frekvencah pri temperaturah do 40°C sprememba temperature za 1 stopinjo povzroči spremembo dušenja za 0,4 %.
• Pri vseh vrstah kablov in vseh frekvencah pri temperaturah od 40 °C do 60 °C sprememba temperature za 1 stopinjo povzroči spremembo dušenja za 0,6 %.
• Pri kablih kategorije 3 se lahko zmanjša slabljenje za 1,5 % na stopinjo Celzija

Že v začetku 2000. Standard TIA/EIA-568-B.2 priporoča zmanjšanje največje dovoljene dolžine stalne povezave/kanala kategorije 6, če je bil kabel nameščen v okoljih z visoko temperaturo, in višja kot je temperatura, krajši mora biti segment.

Glede na to, da je zgornja meja frekvence v kategoriji 6A dvakrat višja kot v kategoriji 6, bodo temperaturne omejitve za tovrstne sisteme še strožje.

Danes pri izvajanju aplikacij PoE Govorimo o največ 1-gigabitnih hitrostih. Pri uporabi 10-gigabitnih aplikacij pa Power over Ethernet ni možnost, vsaj še ne. Torej, odvisno od vaših potreb, morate ob spremembi temperature upoštevati bodisi spremembo upornosti bakra ali spremembo slabljenja. V obeh primerih je najbolj smiselno, da kable hranimo pri temperaturah blizu 20°C.

Veliko ljudi je slišalo za Ohmov zakon, vendar vsi ne vedo, kaj je. Študij se začne s šolskim tečajem fizike. Podrobneje jih poučujejo na Fakulteti za fiziko in elektrodinamiko. To znanje verjetno ne bo koristilo povprečnemu človeku, je pa nujno za splošni razvoj, drugim pa za bodoči poklic. Po drugi strani pa vam bo osnovno znanje o elektriki, njeni strukturi in lastnostih doma pomagalo zaščititi se pred škodo. Ni zaman, da se Ohmov zakon imenuje temeljni zakon elektrike. Domači mojster mora imeti znanje s področja elektrike, da prepreči prenapetost, ki lahko povzroči povečanje obremenitve in požar.

Koncept električnega upora

Povezavo med osnovnimi fizikalnimi količinami električnega tokokroga – uporom, napetostjo, jakostjo toka – je odkril nemški fizik Georg Simon Ohm.

Električni upor prevodnika je vrednost, ki označuje njegovo upornost proti električnemu toku. Z drugimi besedami, del elektronov pod vplivom električnega toka na prevodnik zapusti svoje mesto v kristalni mreži in se usmeri na pozitivni pol prevodnika. Nekaj ​​elektronov ostane v mreži in se še naprej vrti okoli jedrskega atoma. Ti elektroni in atomi tvorijo električni upor, ki preprečuje gibanje sproščenih delcev.

Zgornji postopek velja za vse kovine, le da se odpornost pri njih pojavi različno. To je posledica razlike v velikosti, obliki in materialu, iz katerega je prevodnik izdelan. V skladu s tem imajo dimenzije kristalne mreže različne oblike za različne materiale, zato električni upor na gibanje toka skozi njih ni enak.

Iz tega koncepta sledi definicija upornosti snovi, ki je individualni indikator za vsako kovino posebej. Električna upornost (SER) je fizikalna količina, označena z grško črko ρ in označena s sposobnostjo kovine, da prepreči prehod elektrike skozi njo.

Baker je glavni material za vodnike

Upornost snovi se izračuna po formuli, kjer je eden od pomembnih kazalcev temperaturni koeficient električnega upora. Tabela vsebuje vrednosti upornosti treh znanih kovin v temperaturnem območju od 0 do 100°C.

Če vzamemo upornost železa, kot enega od razpoložljivih materialov, enako 0,1 Ohm, potem boste za 1 Ohm potrebovali 10 metrov. Srebro ima najnižji električni upor; za vrednost 1 ohm bo ta znašal 66,7 metra. Bistvena razlika, vendar je srebro draga kovina, ki ni praktična za uporabo povsod. Naslednji najboljši indikator je baker, kjer je potrebnih 57,14 metrov na 1 ohm. Zaradi svoje dostopnosti in cene v primerjavi s srebrom je baker eden izmed priljubljenih materialov za uporabo v električnih omrežjih. Nizka upornost bakrene žice ali upornost bakrene žice omogoča uporabo bakrenega prevodnika v številnih vejah znanosti, tehnologije, pa tudi za industrijske in gospodinjske namene.

Vrednost upornosti

Vrednost upornosti ni konstantna; spreminja se glede na naslednje dejavnike:

• Velikost. Večji kot je premer prevodnika, več elektronov prepušča skozi sebe. Zato je manjša njegova velikost, večja je upornost.
• Dolžina. Elektroni prehajajo skozi atome, zato daljša kot je žica, več elektronov mora potovati skozi njih. Pri izračunih je treba upoštevati dolžino in velikost žice, saj daljša ali tanjša je žica, večja je njena upornost in obratno. Če ne izračunate obremenitve uporabljene opreme, lahko pride do pregrevanja žice in požara.
• Temperatura. Znano je, da ima temperatura na različne načine velik vpliv na obnašanje snovi. Kovina, kot nič drugega, spreminja svoje lastnosti pri različnih temperaturah. Upornost bakra je neposredno odvisna od temperaturnega koeficienta upornosti bakra in se poveča pri segrevanju.
• korozija. Nastajanje korozije znatno poveča obremenitev. To se zgodi zaradi vplivov okolja, vlage, soli, umazanije itd. Priporočljivo je izolirati in zaščititi vse priključke, sponke, zavoje, namestiti zaščito za opremo, ki se nahaja na ulici, in takoj zamenjati poškodovane žice, komponente in sklope.

Izračun upora

Izračuni se izvajajo pri načrtovanju predmetov za različne namene in uporabo, saj vsakogar preživi električna energija. Upošteva se vse, od svetlobnih teles do tehnično zahtevne opreme. Doma bi bilo koristno narediti tudi izračun, sploh če je predvidena menjava električne napeljave. Za zasebno stanovanjsko gradnjo je treba izračunati obremenitev, sicer lahko "začasna" montaža električne napeljave povzroči požar.

Namen izračuna je določiti skupno upornost vodnikov vseh uporabljenih naprav ob upoštevanju njihovih tehničnih parametrov. Izračuna se po formuli R=p*l/S, kjer je:

R – izračunani rezultat;

p – indikator upornosti iz tabele;

l – dolžina žice (prevodnika);

S – premer preseka.

Enote

V mednarodnem sistemu enot fizikalnih količin (SI) se električni upor meri v ohmih (Ohms). Merska enota upornosti po sistemu SI je enaka upornosti snovi, pri kateri vodnik iz enega materiala dolžine 1 m s prečnim prerezom 1 sq. m ima upornost 1 Ohm. Uporaba 1 ohm/m za različne kovine je jasno prikazana v tabeli.

Pomen upornosti

Razmerje med upornostjo in prevodnostjo lahko obravnavamo kot recipročni količini. Višji kot je indikator enega prevodnika, nižji je indikator drugega in obratno. Zato se pri izračunu električne prevodnosti uporablja izračun 1/r, ker je inverz X 1/X in obratno. Specifični indikator je označen s črko g.

Prednosti elektrolitskega bakra

Baker kot prednost ni omejen na nizek indeks upornosti (po srebru). Ima edinstvene lastnosti, in sicer plastičnost in visoko kovnost. Zahvaljujoč tem lastnostim se elektrolitski baker proizvaja z visoko stopnjo čistosti za proizvodnjo kablov, ki se uporabljajo v električnih aparatih, računalniški opremi, elektroindustriji in avtomobilski industriji.

Odvisnost indeksa upora od temperature

Temperaturni koeficient je vrednost, ki je enaka spremembi napetosti dela vezja in upornosti kovine zaradi sprememb temperature. Večina kovin ponavadi poveča upornost z naraščajočo temperaturo zaradi toplotnih vibracij kristalne mreže. Temperaturni koeficient upornosti bakra vpliva na upornost bakrene žice in je pri temperaturah od 0 do 100 °C 4,1 10− 3(1/Kelvin). Za srebro je ta indikator pod enakimi pogoji 3,8, za železo pa 6,0. To še enkrat dokazuje učinkovitost uporabe bakra kot prevodnika.

V praksi je pogosto potrebno izračunati upornost različnih žic. To je mogoče storiti s pomočjo formul ali s podatki v tabeli. 1.

Učinek materiala prevodnika se upošteva z upornostjo, ki jo označuje grška črka? in ima dolžino 1 m in površino prečnega prereza 1 mm2. Najnižja upornost? = 0,016 Ohm mm2/m ima srebro. Navedimo povprečno vrednost upornosti nekaterih vodnikov:

Z različnimi količinami nečistoč in z različnimi razmerji komponent, vključenih v sestavo reostatskih zlitin, se lahko upornost nekoliko spremeni.

Odpornost se izračuna po formuli:

kjer je R upor, Ohm; upornost, (Ohm mm2)/m; l - dolžina žice, m; s - površina prečnega prereza žice, mm2.

Če je premer žice d znan, je površina njenega preseka enaka:

Najbolje je, da premer žice izmerite z mikrometrom, če pa ga nimate, 10 ali 20 ovojev žice navijte na tesno na svinčnik in z ravnilom izmerite dolžino navitja. Če dolžino navitja delimo s številom obratov, dobimo premer žice.

Za določitev dolžine žice znanega premera iz danega materiala, ki je potrebna za pridobitev zahtevane odpornosti, uporabite formulo

Tabela 1.

Opomba. 1. Podatke za žice, ki niso navedene v tabeli, je treba vzeti kot nekaj povprečnih vrednosti. Na primer, za nikljevo žico s premerom 0,18 mm lahko približno predpostavimo, da je površina preseka 0,025 mm2, upornost enega metra 18 ohmov in dovoljeni tok 0,075 A.

2. Za drugačno vrednost gostote toka je treba podatke v zadnjem stolpcu ustrezno spremeniti; na primer pri gostoti toka 6 A/mm2 jih je treba podvojiti.

Primer 1. Poiščite upor 30 m bakrene žice s premerom 0,1 mm.

rešitev.

Določimo glede na tabelo. 1 upor 1 m bakrene žice je enak 2,2 Ohma. Zato bo upor 30 m žice R = 30 2,2 = 66 Ohmov.

Izračun po formulah daje naslednje rezultate: površina prečnega prereza žice: s = 0,78 0,12 = 0,0078 mm2. Ker je upornost bakra 0,017 (Ohm mm2)/m, dobimo R = 0,017 30/0,0078 = 65,50 m.

Primer 2. Koliko nikljeve žice s premerom 0,5 mm je potrebno za izdelavo reostata z uporom 40 Ohmov?

rešitev.

Glede na tabelo 1, določimo upor 1 m te žice: R = 2,12 Ohm: Torej, za izdelavo reostata z uporom 40 Ohmov potrebujete žico, katere dolžina je l = 40/2,12 = 18,9 m.

Naredimo enak izračun z uporabo formul. Najdemo površino prečnega prereza žice s = 0,78 0,52 = 0,195 mm2. In dolžina žice bo l = 0,195 40/0,42 = 18,6 m.

Ko je električni krog sklenjen, na sponkah katerega je potencialna razlika, nastane električni tok. Prosti elektroni se pod vplivom sil električnega polja premikajo po prevodniku. Pri svojem gibanju elektroni trčijo ob atome prevodnika in jim dajejo zalogo svoje kinetične energije. Hitrost gibanja elektronov se nenehno spreminja: ko elektroni trčijo z atomi, molekulami in drugimi elektroni, se zmanjša, nato se pod vplivom električnega polja poveča in ob novem trku spet zmanjša. Zaradi tega se v prevodniku vzpostavi enakomeren tok elektronov s hitrostjo nekaj delcev centimetra na sekundo. Posledično elektroni, ki gredo skozi prevodnik, vedno naletijo na upor pri svojem gibanju z njegove strani. Ko električni tok teče skozi prevodnik, se slednji segreje. Električni upor Električni upor prevodnika, ki ga označujemo z latinsko črko

r , je lastnost telesa ali medija, da pretvarja električno energijo v toplotno energijo, ko skozi njega teče električni tok..

V diagramih je električni upor prikazan, kot je prikazano na sliki 1, A Spremenljivi električni upor, ki služi za spreminjanje toka v tokokrogu, se imenuje reostat. Na splošno je reostat izdelan iz žice enega ali drugega upora, navite na izolacijsko podlago. Drsnik ali ročica reostata je postavljena v določen položaj, zaradi česar se v vezje vnese zahtevani upor.

Dolg vodnik z majhnim presekom ustvarja velik upor proti toku. Kratki vodniki z velikim prečnim prerezom nudijo majhen upor proti toku.

Če vzamete dva vodnika iz različnih materialov, vendar enake dolžine in prereza, potem bodo vodniki različno vodili tok. To kaže, da je upor prevodnika odvisen od materiala samega prevodnika.

Temperatura vodnika vpliva tudi na njegovo odpornost. Z zvišanjem temperature se odpornost kovin poveča, odpornost tekočin in premoga pa zmanjša. Samo nekatere posebne kovinske zlitine (manganin, konstantan, nikelj in druge) skoraj ne spremenijo svoje upornosti z naraščajočo temperaturo.

Torej, vidimo, da je električni upor prevodnika odvisen od: 1) dolžine prevodnika, 2) prereza prevodnika, 3) materiala prevodnika, 4) temperature prevodnika.

Enota upora je en ohm. Om je pogosto predstavljen z grško veliko črko Ω (omega). Zato lahko namesto zapisa »Upornost prevodnika je 15 ohmov« preprosto napišete: Električni upor= 15 Ω.
1.000 ohmov se imenuje 1 kiloohmov(1kOhm ali 1kΩ),
1.000.000 ohmov se imenuje 1 megaohm(1 mOhm ali 1 MΩ).

Pri primerjavi upornosti vodnikov iz različnih materialov je treba za vsak vzorec vzeti določeno dolžino in presek. Takrat bomo lahko presodili, kateri material bolje ali slabše prevaja električni tok.

Video 1. Upor prevodnika

Električna upornost

Imenuje se upor v ohmih prevodnika dolžine 1 m s presekom 1 mm² upornost in je označena z grško črko ρ (ro).

Tabela 1 prikazuje upornost nekaterih prevodnikov.

Tabela 1

Upornost različnih prevodnikov

Iz tabele je razvidno, da ima železna žica dolžine 1 m in prereza 1 mm² upornost 0,13 Ohma. Za upornost 1 Ohm morate vzeti 7,7 m takšne žice. Srebro ima najmanjšo upornost. 1 Ohm upora lahko dobite tako, da vzamete 62,5 m srebrne žice s presekom 1 mm². Srebro je najboljši prevodnik, vendar cena srebra izključuje možnost njegove množične uporabe. Za srebrom v tabeli pride baker: 1 m bakrene žice s presekom 1 mm² ima upornost 0,0175 Ohma. Da bi dobili upor 1 ohm, morate vzeti 57 m takšne žice.

Kemično čist baker, pridobljen z rafinacijo, je našel široko uporabo v elektrotehniki za izdelavo žic, kablov, navitij električnih strojev in naprav. Aluminij in železo se pogosto uporabljata tudi kot prevodnika.

Upor prevodnika lahko določimo s formulo:

Kje Električni upor– upor prevodnika v ohmih; ρ – specifični upor prevodnika; l– dolžina vodnika v m; S– presek vodnika v mm².

Primer 1. Določite upornost 200 m železne žice s presekom 5 mm².

Primer 2. Izračunajte upornost 2 km aluminijaste žice s presekom 2,5 mm².

Iz formule za upor lahko enostavno določite dolžino, upornost in presek prevodnika.

Primer 3. Za radijski sprejemnik je potrebno naviti upor 30 ohmov iz nikljeve žice s presekom 0,21 mm². Določite potrebno dolžino žice.

Primer 4. Določite presek 20 m nikromove žice, če je njen upor 25 Ohmov.

Primer 5.Žica s presekom 0,5 mm² in dolžino 40 m ima upornost 16 Ohmov. Določite material žice.

Material prevodnika označuje njegovo upornost.

Na podlagi tabele upornosti ugotovimo, da ima svinec ta upor.

Zgoraj je bilo navedeno, da je upornost prevodnikov odvisna od temperature. Naredimo naslednji poskus. Navijmo nekaj metrov tanke kovinske žice v obliki spirale in to spiralo povežimo z baterijskim krogom. Za merjenje toka v vezje priključimo ampermeter. Ko se tuljava segreje v plamenu gorilnika, boste opazili, da se bodo odčitki ampermetra zmanjšali. To kaže, da se odpornost kovinske žice poveča s segrevanjem.

Pri nekaterih kovinah se pri segrevanju za 100° odpornost poveča za 40–50%. Obstajajo zlitine, ki s segrevanjem nekoliko spremenijo svoj upor. Nekatere posebne zlitine ne kažejo skoraj nobene spremembe upora pri temperaturnih spremembah. Odpornost kovinskih prevodnikov se poveča z naraščajočo temperaturo, medtem ko se upornost elektrolitov (tekočih prevodnikov), premoga in nekaterih trdnih snovi, nasprotno, zmanjša.

Sposobnost kovin, da spreminjajo svoj upor s spremembami temperature, se uporablja za izdelavo uporovnih termometrov. Ta termometer je platinasta žica, navita na okvir iz sljude. S postavitvijo termometra, na primer, v peč in merjenjem upora platinaste žice pred in po segrevanju, je mogoče določiti temperaturo v peči.

Sprememba upora prevodnika pri segrevanju na 1 ohm začetnega upora in na 1° temperature se imenuje temperaturni koeficient upora in je označena s črko α.

Če pri temperaturi t 0 upor prevodnika je Električni upor 0 in pri temperaturi t enako r t, potem temperaturni koeficient upora

Opomba. Izračun po tej formuli je mogoče izvesti samo v določenem temperaturnem območju (do približno 200 °C).

Predstavljamo vrednosti temperaturnega koeficienta upora α za nekatere kovine (tabela 2).

tabela 2

Vrednosti temperaturnega koeficienta za nekatere kovine

Iz formule za temperaturni koeficient upora določimo r t:

r t = Električni upor 0 .

Primer 6. Določite upor železne žice, segrete na 200 °C, če je bil njen upor pri 0 °C 100 Ohmov.

r t = Električni upor 0 = 100 (1 + 0,0066 × 200) = 232 ohmov.

Primer 7. Uporovni termometer iz platinaste žice je imel upornost 20 ohmov v prostoru pri 15 °C. Termometer smo postavili v pečico in čez nekaj časa izmerili njegov upor. Izkazalo se je, da je enako 29,6 Ohmov. Določite temperaturo v pečici.

Električna prevodnost

Do sedaj smo upor prevodnika obravnavali kot oviro, ki jo prevodnik predstavlja električnemu toku. Toda kljub temu tok teče skozi vodnik. Zato ima prevodnik poleg upora (ovire) tudi sposobnost prevajanja električnega toka, to je prevodnost.

Čim večji upor ima prevodnik, tem manjšo prevodnost ima, tem slabše prevaja električni tok, in obratno, čim manjši je upor prevodnika, tem večjo prevodnost ima, tem lažje prehaja tok skozi prevodnik. Zato sta upor in prevodnost prevodnika recipročni količini.

Iz matematike je znano, da je inverzno število 5 1/5 in obratno, obratno število 1/7 je 7. Torej, če je upor prevodnika označen s črko Električni upor, potem je prevodnost definirana kot 1/ Električni upor. Prevodnost običajno simbolizira črka g.

Električna prevodnost se meri v (1/Ohm) ali v siemensih.

Primer 8. Upor prevodnika je 20 ohmov. Določite njegovo prevodnost.

če Električni upor= 20 ohmov, torej

Primer 9. Prevodnost prevodnika je 0,1 (1/Ohm). Določite njegovo odpornost

Če je g = 0,1 (1/Ohm), potem Električni upor= 1 / 0,1 = 10 (Ohm)