Temperaturna ovisnost otpora
Od Wikipedije, besplatne enciklopedije
Skoči na: navigacija, pretraživanje
Otpor R homogenog vodiča konstantnog presjeka ovisi o svojstvima tvari provodnika, njegovoj duljini i presjeku kako slijedi:
Gdje je ρ otpornost supstance vodiča, L je duljina vodiča, a S površina poprečnog presjeka. Povratnost otpora naziva se provodljivost. Ova vrijednost povezana je s temperaturom prema Nernst-Einstein formuli:
T je temperatura provodnika;
D je koeficijent difuzije nosača naboja;
Z je broj električnih naboja nosača;
e je elementarni električni naboj;
C - koncentracija nosača naboja;
Boltzmannova konstanta.
Prema tome, otpor vodiča je povezan sa temperaturom sljedećim odnosom:
Otpor također može ovisiti o parametrima S i I jer presjek i duljina vodiča također ovise o temperaturi.
2) Idealni plin je matematički model plina u kojem se pretpostavlja da: 1) potencijalnu energiju interakcije molekula možemo zanemariti u usporedbi s njihovom kinetičkom energijom; 2) ukupna zapremina molekula gasa je zanemarljiva; 3) sile privlačenja ili odbijanja, sudar čestica između sebe i zidova posude apsolutno je elastičan između molekula; 4) vrijeme interakcije između molekula je zanemarivo u odnosu na prosječno vrijeme između sudara. U produženom modelu idealnog plina, čestice kojih se sastoji imaju oblik elastičnih sfera ili elipsoida, što omogućava da se uzme u obzir energija ne samo translacijskog, već i rotaciono-vibracijskog kretanja, kao i ne samo središnji, već i središnji sudari čestica.
Tlak gasa:
Plin uvijek ispunjava količinu ograničenu na zidovima koji su mu neprobojni. Tako, na primjer, cilindar za plin ili cijev s gumama gotovo su ravnomjerno napunjeni plinom.
U nastojanju da se proširi, gas vrši pritisak na zidove balona, \u200b\u200bkomore guma ili bilo koje drugo tijelo, čvrsto ili tekuće, s kojim je u kontaktu. Ako ne uzmemo u obzir utjecaje Zemljinog gravitacijskog polja, koje pri normalnim veličinama posuda samo neznatno mijenja tlak, onda kada je tlak plina u posudi uravnotežen, čini nam se potpuno ujednačenim. Ova primjedba odnosi se na makrokozmos. Ako zamislite šta se događa u mikrotalasnom molekuli koji čine plin u posudi, tada ne može biti govora o bilo kakvoj jednoličnoj raspodjeli tlaka. Na nekim mjestima na površini zida molekuli plina udaraju u zidove, dok na drugim mjestima nema utjecaja. Ova se slika neprestano mijenja na pogrešan način. Molekuli plina pogađaju zidove posuda, a zatim lete brzinom gotovo jednakom brzini molekule prije udara.
Savršeni gas. Idealni model plina koristi se za objašnjenje svojstava tvari u plinovitom stanju. Model idealnog plina pretpostavlja sljedeće: molekuli imaju zanemarivu zapreminu u usporedbi s volumenom posude, sile privlačenja molekula ne djeluju, a kada se molekuli sudaraju jedan s drugim i na stijenke posude, djeluju odbojne sile.
Problem sa brojem 16
1) Rad je jednak snazi \u200b\u200b* vreme \u003d (napon u kvadratu) / otpor * vreme
Otpor \u003d 220 V * 220 V * 600 sekundi / 66000 Joula \u003d 440 Ohma
1. Naizmenična struja. Efektivna vrijednost struje i napona.
2. Fotoelektrični efekat. Zakoni fotoelektričnog efekta. Einsteinova jednadžba.
3. Odredite brzinu crvene svjetlosti \u003d 671 nm u čaši s indeksom loma 1,64.
Odgovori na ulaznicu broj 17
Naizmenična struja je električna struja koja se s vremenom mijenja i povećava, ili u određenom slučaju, mijenja magnitude, zadržavajući svoj smjer u električnom krugu nepromijenjenim.
Trenutna (efektivna) vrijednost snage naizmenične struje je vrijednost istosmjerne struje čija će djelovanje proizvesti isti rad (toplinski ili elektrodinamički učinak) kao i izmjenična struja u pitanju tijekom jednog razdoblja. U modernoj literaturi najčešće se koristi matematička definicija te količine - rms vrijednost jakosti naizmenične struje.
Drugim riječima, trenutna vrijednost može se odrediti formulom:
Za harmonične fluktuacije struje Učinkovite vrijednosti EMF-a i napona određuju se na sličan način.
Fotoelektrični efekat, Fotoelektrični efekat - emisija elektrona od strane tvari pod utjecajem svjetlosti (ili bilo kojeg drugog elektromagnetskog zračenja). Kod kondenziranih (krutih i tekućih) tvari razlikuju se vanjski i unutarnji fotoelektrični efekti.
Stoletov zakon o fotoelektričnom efektu:
Tekst 1. zakona fotoelektričnog efekta: Jačina fototoka je direktno proporcionalna gustoći svetlosnog toka.
Prema 2. zakonu fotoelektričnog efekta, maksimalna kinetička energija elektrona koje izbacuje svjetlost raste linearno s frekvencijom svjetlosti i ne ovisi o njenom intenzitetu.
3. zakon fotoelektričnog efekta: za svaku tvar postoji crvena obruba fotoelektričnog efekta, to jest minimalna frekvencija svjetlosti (ili maksimalna valna dužina λ0) na kojoj je fotoelektrični efekt još uvijek moguć i ako se fotoelektrični efekt već ne dogodi. Teorijsko objašnjenje ovih zakona dao je 1905. godine Ajnštajn. Prema njemu, elektromagnetsko zračenje je tok pojedinačnih kvanta (fotona) s energijom hν svaki, gdje je h Planckova konstanta. U fotoelektričnom efektu reflektira se dio upadljivog elektromagnetskog zračenja s metalne površine, a dio prodire u površinski sloj metala i tamo se apsorbira. Apsorbirajući foton, elektron prima iz njega energiju i, izvodeći rad izlaza φ, napušta metal: maksimalnu kinetičku energiju koju elektron posjeduje kada napusti metal.
Zakoni spoljnog fotoelektričnog efekta
Stoletov zakon: s nepromijenjenim spektralnim sastavom pada elektromagnetskog zračenja na fotokatodi, strujni zasićenje proporcionalan je energetskoj osvjetljenosti katode (inače: broj fotoelektrona izbačenih iz katode u 1 s izravno je proporcionalan intenzitetu zračenja):
A maksimalna početna brzina fotoelektrona ne ovisi o intenzitetu upadne svjetlosti, već je određena samo njegovom učestalošću.
Za svaku tvar postoji crvena obrub fotoelektričnog efekta, to jest najmanja frekvencija svjetlosti (ovisno o kemijskoj prirodi tvari i stanju površine) ispod koje nije moguće fotoelektrični učinak.
Einsteinove jednadžbe (ponekad se može naći i naziv „Einstein-Hilbert-ove jednadžbe“) su jednadžbe gravitacijskog polja u općoj teoriji relativnosti, koje povezuju metriku zakrivljenog prostora-vremena sa svojstvima materije koja ga ispunjava. Izraz se koristi u jednini: "Einsteinova jednadžba", budući da je u tenzorskoj notaciji jedna jednadžba, mada je u komponentama sustav parcijalnih diferencijalnih jednadžbi.
Jednadžbe izgledaju na sljedeći način:
Gdje je Riccijev tenzor dobiven iz tenzora zakrivljenosti prostor-vrijeme tako da ga zavojimo preko para indeksa, R je skalarna zakrivljenost, tj. Zamotani Riccijev tenzor, metrički tenzor
kosmološka konstanta, i tenzor energije-momenta materije, (π je broj pi, c je brzina svjetlosti u vakuumu, G je newtonska gravitaciona konstanta).
Problem s brojem 17
k \u003d 10 * 10 u 4 \u003d 10 u 5 n / m \u003d 100000n / m
F \u003d k * Delta L
delta L \u003d mg / k
odgovor 2 cm
1. jednadžba Mendeleev-Clapeyron. Termodinamička skala temperature. Apsolutna nula.
2. Električna struja u metalima. Osnove elektronske teorije metala.
3. Kolika je brzina rakete u 1min, krećući se iz stanja mirovanja ubrzanjem od 60m / s2?
Odgovori na broj 18
1) Jednadžba stanja idealnog plina (ponekad Clapeyronova jednadžba ili Mendeleev-Clapeyronova jednadžba) je formula koja uspostavlja odnos između tlaka, molarnog volumena i apsolutne temperature idealnog plina. Jednadžba ima oblik:
P-pritisak
Vm - molarni volumen
R- univerzalna plinska konstanta
T- apsolutna temperatura, K.
Ovaj oblik pisanja je nazvan po jednadžbi (zakona) Mendelejeva - Clapeyrona.
Jednadžba koju je dao Clapeyron sadržavala je određenu ne-univerzalnu konstantu plina r čija se vrijednost trebala mjeriti za svaki plin:
Mendeleev je otkrio da je r direktno proporcionalan u i nazvao je koeficijent proporcionalnosti R univerzalnom plinskom konstantom.
TERMODINAMIČKA TEMPERATURA skala (Kelvinova skala) - apsolutna temperaturna skala koja ne ovisi o svojstvima termometrijske tvari (referentna točka je apsolutna nula temperature). Konstrukcija termodinamičke skale temperature temelji se na drugom zakonu termodinamike i, posebno, na neovisnosti efikasnosti Carnotovog ciklusa od prirode radnog fluida. Jedinica termodinamičke temperature - kelvin (K) - definirana je kao 1 / 273,16 termodinamičke temperature trostruke točke vode.
Apsolutna nulta temperatura (rjeđe, apsolutna nulta temperatura) - granica minimalne temperature koju fizičko tijelo u Univerzumu može imati. Apsolutna nula služi kao referentna točka za apsolutnu temperaturnu skalu, na primjer, Kelvinova skala. Godine 1954., X. Generalna konferencija o težini i mjerama utvrdila je termodinamičku temperaturnu skalu s jednom referentnom tačkom - trostrukom tačkom vode, čija je temperatura prihvaćena 273,16 K (tačno), što odgovara 0,01 ° C, tako da temperatura odgovara apsolutnoj nuli na Celzijevoj skali -273,15 ° C
Električna struja je usmjereno (uređeno) kretanje napunjenih čestica. Takve čestice mogu biti: elektroni u metalima, joni (kationi i anioni) u elektrolitima, joni i elektroni u gasovima, elektroni u vakuumu pod određenim uslovima, elektroni i rupe u poluvodičima (elektronska rupna provodljivost). Ponekad se električna struja naziva i strujom pristranosti koja nastaje kao posljedica promjene električnog polja tijekom vremena.
Električna struja ima sledeće manifestacije:
zagrijavanje vodiča (toplina se ne oslobađa u superprovodnicima);
promjena u kemijskom sastavu provodnika (promatrana uglavnom u elektrolitima);
stvaranje magnetnog polja (manifestuje se u svim provodnicima bez izuzetka)
Teorije kiselina i baza - skup osnovnih fizikalno-hemijskih koncepata koji opisuju prirodu i svojstva kiselina i baza. Svi oni uvode definicije kiselina i baza - dvije klase tvari koje međusobno reagiraju. Zadatak teorije je predvidjeti produkte reakcije između kiseline i baze i mogućnost njenog nastanka, a za to se koriste kvantitativne karakteristike jačine kiseline i baze. Razlike između teorija leže u definicijama kiselina i baza, karakteristikama njihove snage i, kao posljedica toga, u pravilima za predviđanje produkata reakcije među njima. Svi oni imaju svoje područje primjene, koje se dijelom preklapa.
Glavne odredbe elektronske teorije interakcija metala izuzetno su česte prirode i naširoko se koriste u naučnoj i industrijskoj praksi. Teorijski pojmovi kiselina i baza važni su u formiranju svih konceptualnih sistema hemije i imaju svestran učinak na razvoj mnogih teorijskih koncepata u svim većim hemijskim disciplinama. Na temelju moderne teorije kiselina i baza, razvijene su takve grane hemijskih znanosti kao kemija vodenih i nevodnih otopina elektrolita, pH mjerenje u nevodenom mediju, homo- i heterogena kiselinsko-bazna kataliza, teorija funkcija kiselosti i mnoge druge.
Problem na ulaznici broj 18
v \u003d at \u003d 60m / s2 * 60s \u003d 3600m / s
Odgovor: 3600m / s
1. Struja u vakuumu. Katodna cijev.
2. Kvantna Planckova hipoteza. Kvantna priroda svetlosti.
3. Čvrstoća čelične žice je 10 000 N / m. koliko dugo će se kabel produžiti ako se s njega suspendira teret od 20 kg.
Odgovori na kartu # 19
1) Za dobivanje električne struje u vakuumu potrebno je prisustvo slobodnih nosača. Možete ih dobiti zbog emisije elektrona po metalima - emisija elektrona (od latinskog emissio - oslobađanje).
Kao što znate, u uobičajenim temperaturama, elektroni se zadržavaju unutar metala, uprkos činjenici da čine termičko gibanje. Stoga se blizu površine nalaze sile koje djeluju na elektrone i usmjerene unutar metala. To su sile koje nastaju zbog privlačenja između elektrona i pozitivnih jona kristalne rešetke. Kao rezultat, u površinskom sloju metala pojavljuje se električno polje, a potencijal se povećava za određenu vrijednost Dj pri prelasku iz vanjskog prostora u metalni. U skladu s tim, potencijalna energija elektrona se smanjuje za eDj.
Kinezop je uređaj s elektronskim snopom koji pretvara električne signale u svjetlost. Široko se koristi u dizajnu televizora; sve do devedesetih godina prošlog vijeka televizori su se temeljili isključivo na kinezuru. Naziv „kinetika“ odražavao se u nazivu uređaja koji je povezan s pokretnim figurama na ekranu.
Glavni dijelovi:
elektronski pištolj, dizajniran tako da oblikuje snop elektrona, u cevkama za slike u boji i cijevima s više osciloskopskih cijevi kombiniraju se u elektronsko-optičku svjetlost;
ekran prekriven fosforom - tvar koja svijetli kad ga elektronski snop pogodi;
sustav koji se odmaže upravlja snopom tako da formira željenu sliku.
2) Planckova hipoteza je hipoteza koju je izneo Max Planck 14. decembra 1900. godine, a sastoji se u činjenici da se energija emitira i apsorbira toplinskim zračenjem ne kontinuirano, već u zasebnim kvantama (dijelovima). Svaki takav dio-kvant ima energiju E proporcionalnu frekvenciji zračenja ν:
gdje je h ili koeficijent proporcionalnosti, koji se kasnije naziva Planckova konstanta. Na temelju ove hipoteze predložio je teorijski zaključak odnosa između tjelesne temperature i zračenja koje ovo tijelo emituje - Planckova formula.
Planckova hipoteza je kasnije eksperimentalno potvrđena.
Napredovanje ove hipoteze smatra se trenutkom rođenja kvantne mehanike.
Kvantna priroda svjetlosti je elementarna čestica, kvant elektromagnetskog zračenja (u užem smislu - svjetlost). To je čestica bez mase koja može postojati u vakuumu samo kretanjem brzinom svjetlosti. Električni naboj fotona također je jednak nuli. Foton može biti samo u dva stanja vrtnje s projekcijom spina na smjer kretanja (helikozitet) ± 1. U fizici su fotoni označeni slovom γ.
Klasična elektrodinamika opisuje foton kao elektromagnetski val s kružnom polarizacijom u desno ili ulijevo. S gledišta klasične kvantne mehanike, foton kao kvantna čestica karakterizira dualnost valova-čestica, istovremeno pokazuje svojstva čestice i vala.
Problem za kartu br.19
F \u003d k * Delta L
delta L \u003d mg / k
delta L \u003d 20kg * 10000n / kg / 100000n / m \u003d 2 cm
odgovor 2 cm
1. Električna struja u poluvodičima. Svojstvena provodljivost poluvodiča na primeru silicijuma.
2. Zakoni refleksije i loma svjetlosti.
3. Kakvim se radom vrši električno polje u pomicanju 5x10 18 elektrona u dijelu kruga s razlikom potencijala 20 V.
Odgovori na ulaznicu broj 20
Električna struja u poluvodičima je materijal koji u svojoj specifičnoj provodljivosti zauzima međuprostor između vodiča i dielektrika i razlikuje se od provodnika jakom ovisnošću specifične provodljivosti o koncentraciji nečistoće, temperaturi i izloženosti različitim vrstama zračenja. Glavno svojstvo poluvodiča je povećanje električne provodljivosti s povećanjem temperature.
Poluvodiči su tvari čiji je razmak između nekoliko elektronskih volti (eV). Na primjer, dijamant se može pripisati poluprovodnicima sa širokim jazom, a indijum arsenidom uskim utorima. Poluvodiči uključuju mnoge hemijske elemente (germanijum, silicijum, selen, telur, arsen i drugi), ogroman broj legura i hemijskih spojeva (galijum-arsenid itd.). Gotovo sve anorganske tvari svijeta oko nas su poluvodiči. Najčešći poluprovodnik u prirodi je silicij, koji čini gotovo 30% zemljine kore.
Svaka supstanca ima svoj specifični otpor. Štoviše, otpor će ovisiti o temperaturi vodiča. To ćemo potvrditi provođenjem sljedećeg eksperimenta.
Provedite struju kroz čeličnu spiralu. U krugu sa spiralom, serijski povežemo ampermetar. Pokazaće neku vrednost. Sada ćemo zagrijati spiralu u plamenu plinskog plamenika. Trenutna vrijednost koju će pokazati ampermetar se smanjuje. Odnosno, trenutna snaga ovisit će o temperaturi vodiča.
Promjena otpora s temperaturom
Pretpostavimo da je pri temperaturi od 0 stupnjeva otpor vodiča R0, a pri temperaturi t otpor je R, tada će relativna promjena otpora biti izravno proporcionalna promjeni temperature t:
- (R-R0) / R \u003d a * t.
U ovoj formuli je a koeficijent proporcionalnosti, koji se naziva i temperaturnim koeficijentom. Karakterizira ovisnost otpornosti tvari koju ima o temperaturi.
Temperaturni koeficijent otpora brojčano jednaka relativnoj promjeni otpora vodiča kada ga zagrijava 1 Kelvin.
Za sve metale koeficijent temperature više od nule. S promjenama temperature, ona će se malo razlikovati. Stoga, ako je promjena temperature mala, koeficijent temperature može se smatrati stalnim i jednak je prosječnoj vrijednosti iz ovog raspona temperature.
Rastvori elektrolita s povećanjem temperature, otpor se smanjuje. Odnosno, za njih će biti koeficijent temperature manje od nule.
Otpor vodiča ovisi o specifičnom otporu vodiča i o veličini vodiča. Kako se dimenzije vodiča ne mijenjaju značajno tijekom zagrijavanja, glavna komponenta promjene otpora vodiča je specifični otpor.
Zavisnost otpora vodiča od temperature
Pokušat ćemo pronaći temperaturnu ovisnost specifičnog otpora vodiča.
Vrijednosti otpora R \u003d p * l / S R0 \u003d p0 * l / S zamjenjujemo gore dobivenom formulom.
Dobijamo sledeću formulu:
- p \u003d p0 (1 + a * t).
Ta je ovisnost prikazana na sljedećoj slici.
Pokušajmo razumjeti zašto se otpor povećava
Kada povećavamo temperaturu, povećava se amplituda jonskih vibracija na čvorovima kristalne rešetke. Slijedom toga, slobodniji elektroni će se vjerojatnije sudarati s njima. U sudaru će izgubiti smjer svog kretanja. Samim tim, trenutna snaga će se smanjivati.
Povećava se kinetička energija atoma i jona, počinju snažnije da osciliraju u ravnotežnim položajima, elektroni nemaju dovoljno prostora za slobodno kretanje.2. Kako specifični otpor vodiča ovisi o njegovoj temperaturi? U kojim se jedinicama mjeri temperaturni koeficijent otpora?
Otpor vodiča raste linearno s temperaturom prema zakonu3. Kako možemo objasniti linearnu ovisnost otpora vodiča od temperature?
Specifični otpor vodiča linearno ovisi o učestalosti sudara elektrona s atomima i ionima kristalne rešetke, a ta frekvencija ovisi o temperaturi.4. Zašto se otpornost poluvodiča smanjuje s porastom temperature?
S porastom temperature raste broj slobodnih elektrona, a kako broj nosača naboja raste, otpor poluvodiča opada.5. Opišite proces unutarnje provodljivosti u poluvodičima.
Poluvodički atom gubi elektron, postajući pozitivno naelektrisan. U ljusci elektrona nastaje otvor - pozitivan naboj. Tako svojstvenu provodljivost poluvodiča izvode dvije vrste nosača: elektroni i rupe.\u003e\u003e Fizika: Temperaturna ovisnost otpora vodiča
Različite tvari imaju različitu otpornost (vidi § 104). Da li otpor ovisi o stanju provodnika? od njegove temperature? Odgovor treba dati iskustvo.
Ako struju iz baterije provedete kroz čeličnu spiralu, a zatim je započnete grijati u plamenu plamenika, tada će ampermetar pokazati smanjenu jačinu struje. To znači da se s promjenom temperature mijenja otpor vodiča.
Ako je na temperaturi jednakoj 0 ° C, otpor vodiča je R 0na temperaturi t jednak je R, tada je relativna promjena otpora, kako pokazuje iskustvo, izravno proporcionalna promjeni temperature t:
Koeficijent proporcionalnosti α
su pozvani temperaturni koeficijent otpora. Karakterizira ovisnost otpornosti tvari o temperaturi. Temperaturni koeficijent otpora brojčano je jednak relativnoj promjeni otpora vodiča kada se zagrijava za 1 K. Za sve metalne vodiče koeficijent α
\u003e 0 i lagano varira sa temperaturom. Ako je raspon temperaturnih promjena mali, tada se temperaturni koeficijent može smatrati konstantnim i jednakim prosječnoj vrijednosti u ovom temperaturnom području. Čisti metali α ≈
1/273 K -1 At rastvori elektrolita, otpor se ne povećava s temperaturom, već opada. Za njih α
< 0. Например, для 10%-ного раствора поваренной соли α ≈
-0,02 K -1.
Kada se provodnik zagreje, njegove se geometrijske dimenzije malo menjaju. Otpor vodiča varira uglavnom zbog promjena njegovog otpora. Moguće je pronaći ovisnost ovog otpora od temperature ako zamijenimo vrijednosti u formuli (16.1) 
. Izračuni dovode do sljedećeg rezultata:
Od tada α
malo se mijenja kada se temperatura vodiča promijeni, može se pretpostaviti da specifični otpor konduktora linearno ovisi o temperaturi ( sl. 16.2).
Povećanje otpora može se objasniti činjenicom da se s porastom temperature povećava amplituda jonskih vibracija na čvorovima kristalne rešetke, pa se slobodni elektroni češće sudaraju s njima, gubeći svoj smjer kretanja. Iako je omjer α
prilično mala, uzimajući u obzir ovisnost otpora o temperaturi pri proračunu grijaćih uređaja apsolutno je neophodna. Dakle, otpornost volframove žarulje sa žarnom lampom povećava se kada struja prođe kroz nju više od 10 puta.
U nekim legurama, na primjer, legura bakra s niklom (konstantan), temperaturni koeficijent otpora je vrlo mali: α
≈ 10 -5 K -1; otpornost konstanta je velika: ρ
≈ 10 -6 Ohm m. Takve legure koriste se za proizvodnju referentnih otpora i dodatnih otpora mjernim instrumentima, tj. U onim slučajevima kada se zahtijeva da se otpor ne primjetno mijenja s fluktuacijama temperature.
Upotrebljava se ovisnost otpornosti metala od temperature termometri otpornosti. Obično se platinasta žica uzima kao glavni radni element takvog termometra, čija je zavisnost od temperature dobro poznata. Promjene temperature procjenjuju se promjenom otpora žice koja se može mjeriti.
Takvi termometri omogućuju mjerenje vrlo niskih i vrlo visokih temperatura kada uobičajeni tečni termometri nisu prikladni.
Otpornost metala linearno raste s porastom temperature. U rastvorima elektrolita smanjuje se s povećanjem temperature.
???
1. Kad žarulja troši više energije: odmah nakon uključivanja ili nakon nekoliko minuta?
2. Ako se otpor spirale električne peći nije mijenjao s temperaturom, tada bi njegova duljina kod nazivne snage trebala biti veća ili manja?
G. Y. Myakishev, B. B. Bukhovtsev, N. N. Sotsky, 10. razred fizike
Sadržaj lekcije sažetak lekcije Podrška okvirnim metodama ubrzanja prezentacije lekcija interaktivne tehnologije Vežba zadaci i vježbe samoispitivanje radionice, treninzi, slučajevi, zadaci zadataka za raspravu o domaćim zadacima retorička pitanja učenika Umetnička dela audio, video snimci i multimedija fotografije, slike, grafikoni, tabele, šeme, humor, šale, šale, stripove iz stripa, izreke, ukrštene reči, citati Dodaci sažeci članci čips za znatiželjne listove udžbenici osnovni i dodatni pojmovnik ostalo Poboljšanje udžbenika i lekcija ispravljanje grešaka u udžbeniku ažuriranje fragmenta u udžbeniku elemente inovacije u lekciji zamijenivši zastarjelo znanje novim Samo za nastavnike savršene lekcije metodološke preporuke godišnjeg rasporeda programa za diskusiju Integrirane lekcijeAko imate ispravke ili prijedloge za ovu lekciju,
Električni otpor gotovo svih materijala ovisi o temperaturi. Priroda ove ovisnosti je različita za različite materijale.
U metalima koji imaju kristalnu strukturu slobodni put elektrona kao nosača naboja ograničen je njihovim sudarima s jonima smještenim u čvorovima kristalne rešetke. U sudarima se kinetička energija elektrona prenosi na rešetku. Nakon svakog sudara, elektroni pod djelovanjem sila električnog polja ponovo dobivaju brzinu i nakon sljedećih sudara dobivenu energiju prenose u ione kristalne rešetke, povećavajući njihove vibracije, što dovodi do povećanja temperature tvari. Stoga se elektroni mogu smatrati posrednicima u pretvaranju električne energije u toplotnu energiju. Porast temperature prati porast haotičnog toplotnog gibanja čestica materije, što dovodi do povećanja broja sudara elektrona s njima i usložnjava naređeno kretanje elektrona.
Za većinu metala, otpornost se linearno povećava u rasponu radne temperature.
gde 
i 
- otpornosti na početnim i krajnjim temperaturama;
- konstanta za dati metalni koeficijent, naziva se temperaturnim koeficijentom otpora (TCS);
T1 i T2 su početna i krajnja temperatura.
Kod konduktera druge vrste porast temperature dovodi do povećanja njihove ionizacije, stoga je TCS ove vrste provodnika negativan.
Vrijednosti otpora tvari i njihovi TCS date su u referentnim knjigama. Vrijednosti otpora obično se daju pri temperaturi od +20 ° C.
Otpor vodiča određuje se izrazom
R2 \u003d R1 
(2.1.2)
Zadatak 3 Primjer
Odredite otpor bakrene žice dvožilnog dalekovoda na + 20 ° C i +40 ° S, ako je presjek žice S \u003d
120 mm 
, a dužina linije l \u003d 10 km.
Rješenje
Prema referentnim tablicama nalazimo otpor 
bakar na + 20 ° C i temperaturni koeficijent otpora 
:
\u003d 0,0175 ohm mm 
/ m; 
\u003d 0,004 stepena 
.
Otpor žice određujemo na T1 \u003d +20 ° C prema formuli R \u003d 
s obzirom na dužinu prednje i obrnute žice linije:
R1 \u003d 0,0175 
2 \u003d 2.917 Ohma.
Otpor žica na temperaturi od + 40 ° C naći ćemo formulom (2.1.2)
R2 \u003d 2.917 \u003d 3.15 ohma.
Zadatak
Zračna linija sa tri žice dužine L izrađena je žicom, čija je oznaka data u tabeli 2.1. Potrebno je pronaći vrijednost označenu znakom "?" Koristeći gornji primjer i izabrati opciju s podacima koji su u njoj navedeni u tablici 2.1.
Treba napomenuti da su u problemu, za razliku od primjera, navedeni proračuni koji su povezani sa jednom žicom linije. Kod marki golih žica pismo označava materijal žice (A - aluminijum; M - bakar), a broj označava poprečni presjek žice umm 
.
Tabela 2.1
|
Dužina linije L, km |
Oznaka žice |
Temperatura žice T, ° S |
Otpor žice RT pri temperaturi T, Ohm |
|
Proučavanje gradiva teme završava se testovima br. 2 (TOE-
ETM / PM ”i br. 3 (TOE - ETM / IM)