Для чего нужно добавочное сопротивление

Шунт – простейший преобразователь тока в напряжение. Используется для расширения пределов измерения измерительных приборов по току, прежде всего магнитоэлектрической системы и цифровых..

Шунт характеризуется номинальным значением входного тока шунта I_номи номинальным значением падения напряжения на шунте U_ном. Их отношение определяет номинальное сопротивление шунта

Ток через измерительный механизм равен:

где I – измеряемый ток, R_п – сопротивление измерительного механизма прибора (амперметра).

Введем коэффициент шунтирования, равный отношению величины полного тока к величине тока, протекающего через измерительный прибор n = I/I_пр. Тогда для получения величины тока через измерительный механизм в n раз меньше величины тока в основной цепи, сопротивление шунта должно выбираться из условия R_ш = R

п/(n-1),.

Измерительные шунты используются для измерений токов вплоть до 1000-5000А. Шунты для измерения токов до 30 А обычно встраиваются в измерительный прибор (внутренние шунты). Шунты на большие токи выполняются в виде отдельных устройств (внешние шунты).

Для шунтов предусмотрен следующий ряд номинальных напряжений – 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 мВ

Измерительные шунты изготавливаются из манганина (сплав меди марганца и цинка, отличающийся высокой термостабильностью и очень малой термоЭДС) по следующим классам точности – 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5

Для переносных и щитовых приборов изготавливают многопредельные шунты, которые переключаются в ручном или автоматическом режимах..

Область применения шунтов ограничивается в основном постоянными токами (на переменном токе возникает дополнительная погрешность из-за различной частотной зависимости сопротивлений шунта и прибора) и использование совместно только с магнитоэлектрическими и цифровыми приборами. Существенное большее энергопотребление приборов других систем делает применение шунтов в этих случаях технически сложным и энергозатратным.

Добавочные сопротивленияявляются простейшими измерительными преобразователями напряжения в ток. А поскольку электроизмерительные приборы всех систем, за исключением электростатической, реагируют именно на величину тока, то добавочные сопротивления служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров всех систем, а также других приборов, подключаемых к источнику напряжения – ваттметров, фазометров, счетчиков энергии.

Добавочное сопротивление включается последовательно с прибором и ток I в измерительной цепи прибора (рис. ) равен:

где U – измеряемое напряжение, R_П и R_Д– собственное сопротивление прибора и добавочное сопротивление. Поскольку через добавочное сопротивление и прибор протекает одни и тот же ток, падение напряжения на измерительном приборе будет равно:

Если прибор (вольтметр) имеет предел измерения U_ном то при помощи добавочного сопротивления можно расширить пределы его измерения в n раз если величина добавочного сопротивления удовлетворяет условию:

Добавочные сопротивления, как и шунты, обычно изготавливаются из манганина и используются при напряжениях до 30 кВ. В переносных и щитовых приборах используются многопредельные добавочные сопротивления.

Поскольку величина добавочных сопротивлений должна быть достаточно высокой и, соответственно, длина провода большой, они выполняются в виде катушки намоткой тонкого провода. Намотка добавочных сопротивлений, предназначенных для работы на переменном токе, для минимизации реактивного сопротивления выполняется бифилярной

Применение добавочных сопротивлений способствует также уменьшению температурной погрешности электроизмерительных приборов. Действительно, пусть коэффициенты b_П и b_Д есть температурные коэффициенты сопротивления соответственно измерительного прибора и добавочного сопротивления. Тогда из схемы рис. следует, что общий температурный коэффициента всего вольтметра будет равен:

Температурный коэффициент добавочного сопротивления обычно близок к ну

лю, b_Д »0, следовательно можно считать, что:

Отсюда следует, что поскольку R_П

Дата добавления: 2015-03-31 ; Просмотров: 10418 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

В одной из статей электрическое сопротивление, мы познакомились с новой величиной электрическое сопротивление или сопротивление проводника. Давайте еще раз вспомним, что такое сопротивление проводника.

Сопротивление проводника – это физическая величина, которая характеризует свойство проводника препятствовать проводить электрический ток. Более простыми словами это величина, которая мешает проводить электрический ток.

Условное обозначение сопротивления: R .
Единица измерения сопротивления – это Ом .
Обозначение резистора в электрических схемах:

Если рассуждать логично, то сопротивление проводника, отрицательное качество, так как потребляемый прибор, получает не всю энергию источника питания. Но на практике совсем наоборот. Как бы это было не логично, но практически не одна схема не обходится без элементов, которые обладают разными сопротивлениями. Элементы, которые обладают разными показателями сопротивления называются – Резисторами .

Рези́стор

Рези́стор (англ. resistor, от лат. resisto — сопротивляюсь) — пассивный элемент электрической цепи, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления.

В этой статье, мы рассмотрим, как резистор участвует для снижения напряжения. Когда, я только начал заниматься радиоэлектроникой, мне сказали или где-то вычитал, что резистор понижает напряжение. В голове я себе это представлял так – в зависимости от нужного напряжения, берешь резистор с определенным номиналом и все. В принципе в этом есть доля правды, но все же все зависит от многих показателей замкнутой электрической цепи. Так же собирая цепь, меняя резисторы разных номиналов, не мог уловить на вольтметре сильные изменения напряжения. Конечно тогда, это не объяснимое для меня явления меня расстраивало.

Рассмотрим простую цепь, состоящую из источника питания (ИП), нагрузке в виде лампочки и соединяющих проводников. Лампочка стандартная маленькая – «3.5V 0.26A E10». Номиналы, напряжение – 3,5 В, ток, который должен протекать – 0,26 А. При подключении к ИП с напряжением 3,5 В, на что и рассчитана лампочка, в цепи образуется сила тока 0,26 А. Так же пользуясь законом Ома можно примерно рассчитать сопротивление лампочки.

Сначала вспомним основную формулу – Закон Ома для участка цепи записывается следующей формулой: I = U/R .
В нашем случае нам нужно найти сопротивление – R.
Переворачиваем формулу R = U / I. (Как удобно формировать формулу, показано в статье Закон Ома)
Подставляем наши данные – 3,5 В / 0,26 А = 13 Ом (округлил) сопротивление лампочки.

Теперь давайте допустим у нас есть такая же лампочка, но нет такого источника питания(ИП), с таким напряжением. Есть только ИП с напряжением в 9 В. Если мы подключим такой источника питания к нашей цепи с лампочкой, то в цепи образуется ток примерно 0,7 А. Что почти в три раза больше номинального значения лампочки (0,26 А). Это скорее всего придет к перегоранию лампочки, лампочка выйдет из строя. Поэтому в наше схему нужно подключить добавочный резистор , как вы уже догадались, он будет забирать часть энергии, часть лишнего напряжения на себя.

Теперь необходимо подсчитать, какой резистор и с каким номиналом нам подойдет. Для этого нужно определить, на какое напряжение нам нужно снизить ИП. Помимо этого, очень важно знать номинальный ток нагрузки, в данном случае лампочки. Давайте распишем данные, который у нас есть.
Uип – 9 В , напряжение источника питания.
Uнаг – 3,5 В , номинальное напряжение лампочки.
Iнаг – 0,26 А , номинальный ток для лампочки.

Формула: Rдоб = (Uип – Uна)/ Iна = (9 – 3,5)/0,26 = 21 Ом (округлил)
И так, для того что бы лампочка не перегорела, нам необходимо подключить добавочный резистор сопротивлением 21 Ом. Что мы и сделаем:

Давайте для понимания, раскидаем что произошло у нас в цепи. Резистор мы подключили в цепь последовательно с нагрузкой, то есть после резистора идет лампочка или наоборот, в данном случае без разницы. При последовательно соединение сила тока для всех нагрузок (для резистора и лампочки) остается одним и тем же. А напряжение тока разделяется на нагрузки в зависимости от их сопротивления. В нашем случае, на нагрузку (Лампочку) падает 3,5 В, на добавочный резистор 5,5 В.

Рассмотрим на схеме:

Теперь думаю стало яснее, почему мы использовали такую ( Rдоб = (Uип – Uна)/Iнаг ) формулу для вычисления сопротивления добавочного резистора. Сила тока у нас одинаковая, мы просто нашли сопротивление нагрузки, на которую уйдет наши лишние 5,5 В. Это очень важный момент в законах электрических цепей, поэтому необходимо хорошенько понять и запомнить. В каких еще случаях используют резисторы, рассмотрим при изучениях других радиоэлементов.

Измерительные ш унты

Шунт является простейшим измерительным преобразователем тока в напряжение. Измерительный шунт представляет собой четырехзажимный резистор. Два входных зажима шунта , к которым подводится ток I , называются токовыми, а два выходных зажима, с которых снимается напряжение U, называются потенциальными.

К потенциальным зажимам шунта обычно присоединяют измерительный механизм измерительного прибора.

Измерительный ш унт характеризуется номинальным значением входного тока I ном и номинальным значением выходного напряжения U ном . Их отношение определяет номинальное сопротивление шунта :

R ш= U ном / I ном

Ш унты применяются для расширения пределов измерения измерительных механизмов по току, при этом большую часть измеряемого тока пропускают через шунт, а меньшую — через измерительный механизм. Шунты имеют небольшое сопротивление и применяются, главным образом, в цепях постоянного тока с магнитоэлектрическими измерительными механизмами.

Рис. 1. Схема соединения измерительного механизма с шунтом

На рис. 1 приведена схема включения магнитоэлектрического механизма измерительного прибора с шунтом R ш. Ток I и протекающий через измерительный механизм, связан с измеряемым током I зависимостью

I и = I (R ш / R ш + R и),

где R и — сопротивление измерительного механизма.

Если необходимо, чтобы ток I и был в n раз меньше тока I , то сопротивление шунта должно быть:

где n = I / I и — коэффициент шунтирования.

Шунты изготовляют из манганина. Если шунт рассчитан на небольшой ток (до 30 А), то его обычно встраивают в корпус прибора (внутренние шунты). Для измерения больших токов используют приборы с наружными шунтами В этом случае мощность, рассеиваемая в шунте, не нагревает прибор.

На рис. 2 показан наружный шунт на 2000 А Он имеет массивные наконечники из меди, которые служат для отвода тепла от манганиновых пластин, впаянных между ними. Зажимы шунта А и Б — токовые.

Рис 2 Наружный шунт

Измерительный механизм присоединяют к потенциальным зажимам В и Г, между которыми и заключено сопротивление шунта. При таком включении измерительного механизма устраняются погрешности от контактных сопротивлений.

Наружные шунты обычно выполняются калиброванными, т е. рассчитываются на определенные токи и падения напряжения. Калиброванные шунты должны иметь номинальное падение напряжения 10, 15, 30, 50, 60, 75, 100, 150 и 300 мВ.

Для переносных магнитоэлектрических приборов на токи до 30 А внутренние шунты изготовляют на несколько пределов измерения.

На рис. 3, а, б показаны схемы многопредельных шунтов. Многопредельный шунт состоит из нескольких резисторов, которые можно переключать в зависимости от предела измерения рычажным переключателем (рис. 3, а) или путем переноса провода с одного зажима на другой (рис. 3, б).

При работе шунтов с измерительными приборами на переменном токе возникает дополнительная погрешность от изменения частоты, так как сопротивления шунта и измерительного механизма поразному зависят от частоты.

Рис.3. Схемы многопредельных измерительных шунтов: a — шунта с рычажным переключателем, б — шунта с отдельными выводами

Шунты разделяются на классы точности 0,02; 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5. Число, определяющее класс точности, обозначает допустимое отклонение сопротивления шунта в процентах его номинального значения.

Добавочные резисторы являются измерительными преобразователями напряжения в ток, а на значение тока непосредственно реагируют измерительные механизмы вольтметров.

Добавочные резисторы служат для расширения пределов измерения по напряжению вольтметров различных систем и других приборов, имеющих параллельные цепи, подключаемые к источнику напряжения. Сюда относятся, например, ваттметры, счетчики энергии, фазометры и т. д.

Добавочный резистор включают последовательно с измерительным механизмом (рис. 4). Ток I и в цепи, состоящий из измерительного механизма с сопротивлением Rи и добавочного резистора с сопротивлением Rд, составит:

где U — измеряемое напряжение.

Если вольтметр имеет предел измерения Uном и сопротивление измерительного механизма Rи и при помощи добавочного резистора Rд надо расширить предел измерения в n раз, то, учитывая постоянство тока I и, протекающего через измерительный механизм вольтметра, можно записать:

U ном / R и = n U ном / (Rи + Rд)

Рис 4. Схема соединения измерительного механизма с добавочным резистором

Добавочные резисторы изготовляются обычно из изолированной манганиновой проволоки, намотанной на пластины или каркасы из изоляционного материала. Они применяются в цепях постоянного и переменного тока.

Добавочные резисторы, предназначенные для работы на переменном токе, имеют бифилярную обмотку для получения безреактивного сопротивления.

При применении добавочных резисторов не только расширяются пределы измерения вольтметров, но и уменьшается их температурная погрешность.

В переносных приборах добавочные резисторы изготовляются секционными на несколько пределов измерения (рис. 5).

Рис. 5. Схема многопредельного вольтметра

Добавочные резисторы бывают внутренние и наружные. Последние выполняются в виде отдельных блоков и подразделяются на индивидуальные и калиброванные. Индивидуальный резистор применяется только с тем прибором, который с ним градуировался. Калиброванный резистор может применяться с любым прибором, номинальный ток которого равен номинальному току добавочного резистора.

Калиброванные добавочные резисторы делятся на классы точности 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0. Они выполняются на номинальные токи от 0,5 до 30 мА.

Добавочные резисторы применяются для преобразования напряжений до 30 кВ.

Резистор и сопротивление [База знаний]

Резистор и сопротивление

Теория

КОМПОНЕНТЫ

ARDUINO

RASPBERRY

ИНТЕРФЕЙСЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

---

Резистор — искусственное «препятствие» для тока. Сопротивление в чистом виде. Резистор ограничивает силу тока, переводя часть электроэнергии в тепло. Сегодня невозможно изготовить ни одно, сколько-нибудь функциональное, электронное устройство без резисторов. Они используются везде: от компьютеров до систем охраны.

Сопротивление резистора — его основная характеристика. Основной единицей электрического сопротивления является Ом. На практике используются также производные единицы — килоом (кОм), мегаом (МОм), гигаом (ГОм), которые связаны с основной единицей следующими соотношениями:

1 кОм = 1000 Ом,
1 МОм = 1000 кОм,
1 ГОм = 1000 МОм

Ниже на рисунке видна маркировка резисторов на схемах:

Наклонные линии обозначают мощность резистора до 1 Вт. Вертикальные линии и знаки V и X (римские цифры), указывают на мощность резистора в несколько Ватт, в соответствии со значением римской цифры.

 

Для соединения резисторов в схемах используются три разных способа подключения: параллельное, последовательное и смешанное. Каждый способ обладает индивидуальными качествами, что позволяет применять данные элементы в самых разных целях.

 

---

Последовательное соединение резисторов

Последовательное соединение резисторов применяется для увеличения сопротивления. Т.е. когда резисторы соединены последовательно, общее сопротивление равняется сумме сопротивлений каждого резистора. Например, если резисторы R1 и R2 соединены последовательно, их общее сопротивление высчитывается по формуле: R_общ = R₁ + R₂

Это справедливо и для большего количества соединённых последовательно резисторов:

R_общ = R₁ + R₂ + R₃ + … + R_n

Цепь из последовательно соединённых резисторов будет всегда иметь сопротивление большее, чем у любого резистора из этой цепи.

При последовательном соединении резисторов изменение сопротивления любого резистора из этой цепи влечёт за собой как изменение сопротивления всей цепи так и изменение силы тока в этой цепи.

Мощность при последовательном соединении

При соединении резисторов последовательно электрический ток по очереди проходит через каждое сопротивление. Значение тока в любой точке цепи будет одинаковым. Данный факт определяется с помощью закона Ома. Если сложить все сопротивления, приведенные на схеме, то получится следующий результат: R = 200 + 100 + 51 + 39 = 390 Ом

Учитывая напряжение в цепи, равное 100 В, по закону Ома сила тока будет составлять

I = U/R = 100 В/390 Ом = 0,256 A

На основании полученных данных можно рассчитать мощность резисторов при последовательном соединении по следующей формуле:

P = I² x R = 0,256² x 390 = 25,55 Вт

Таким же образом можно рассчитать мощность каждого отдельно взятого резистора:

P₁ = I² x R₁ = 0,256² x 200 = 13,11 Вт;
P₂ = I² x R₂ = 0,256² x 100 = 6,55 Вт;
P₃ = I² x R₃ = 0,256² x 51 = 3,34 Вт;
P₄ = I² x R₄ = 0,256² x 39 = 2,55 Вт.

Если сложить полученные мощности, то общая Р составит:

Р_общ = 13,11 + 6,55 + 3,34 + 2,55 = 25,55 Вт

 

---

Параллельное соединение резисторов

Параллельное соединение резисторов необходимо для уменьшения общего сопротивления и, как вариант, для увеличения мощности нескольких резисторов по сравнению с одним.

Расчет параллельного сопротивления двух параллельно соединённых резисторов R₁ и R₂ производится по следующей формуле:

R_общ = (R₁ × R₂) / (R₁ + R₂)

Параллельное соединение трёх и более резисторов требует более сложной формулы для вычисления общего сопротивления:

1 / R_общ = 1 / R₁ + 1 / R₂ + … + 1 / R_n

Сопротивление параллельно соединённых резисторов будет всегда меньше, чем у любого из этих резисторов.

Параллельное соединение резисторов часто используют в случаях, когда необходимо сопротивление с большей мощностью. Для этого, как правило, используют резисторы с одинаковой мощностью и одинаковым сопротивлением. Общая мощность, в таком случае, вычисляется умножением мощности одного резистора на количество параллельно соединённых резисторов.

Мощность при параллельном соединении

При параллельном подключении все начала резисторов соединяются с одним узлом схемы, а концы – с другим. В этом случае происходит разветвление тока, и он начинает протекать по каждому элементу. В соответствии с законом Ома, сила тока будет обратно пропорциональна всем подключенным сопротивлениям, а значение напряжения на всех резисторах будет одним и тем же. 1/R = 1/200 + 1/100 + 1/51 + 1/39 ≈ 0,06024 Ом
R = 1 / 0,06024 ≈ 16,6 Ом

Используя значение напряжения 100 В, по закону Ома рассчитывается сила тока

I = U/R = 100 В x 0,06024 Ом = 6,024 A

Зная силу тока, мощность резисторов, соединенных параллельно, определяется следующим образом

P = I² x R = 6,024² x 16,6 = 602,3 Вт

Расчет силы тока для каждого резистора выполняется по формулам:

I₁ = U/R₁ = 100/200 = 0,5 A;
I₂ = U/R₂ = 100/100 = 1 A;
I₃ = U/R₃ = 100/51 = 1,96 A;
I₄ = U/R₄ = 100/39 = 2,56 A

На примере этих сопротивлений прослеживается закономерность, что с уменьшением сопротивления, сила тока увеличивается.

Существует еще одна формула, позволяющая рассчитать мощность при параллельном подключении резисторов:

P₁ = U²/R₁ = 100²/200 = 50 Вт;
P₂ = U²/R₂ = 100²/100 = 100 Вт;
P₃ = U²2/R₃ = 100²/51 = 195,9 Вт;
P₄ = U²2/R₄ = 100²/39 = 256,4 Вт

Если сложить полученные мощности, то общая Р составит:

Р_общ = 50 + 100 + 195,9 + 256,4 = 602,3 Вт

 

---

Калькулятор

---

Цветовая маркировка резисторов

Наносить номинал резистора на корпус числами — дорого и непрактично: они получаются очень мелкими. Поэтому номинал и допуск кодируют цветными полосками. Разные серии резисторов содержат разное количество полос, но принцип расшифровки одинаков. Цвет корпуса резистора может быть бежевым, голубым, белым. Это не играет роли. Если не уверены в том, что правильно прочитали полосы, можете проверить себя с помощью мультиметра или калькулятора цветовой маркировки.

---

Калькулятор цветовой маркировки резисторов

---

Основные характеристики

Сопротивление (номинал)	R	Ом
Точность (допуск)	±	%
Мощность	P	Ватт

---

Переменный резистор

Переменный резистор — это резистор, у которого электрическое сопротивление между подвижным контактом и выводами резистивного элемента можно изменять механическим способом. Переменные резисторы (их также называют реостатами или потенциометрами) предназначены для постепенного регулирования силы тока и напряжения. Разница в том, что реостат регулирует силу тока в электрической цепи, а потенциометр — напряжение. Выглядят переменные резисторы так:

На радиосхемах переменные резисторы обозначаются прямоугольником с пририсованной к их корпусу стрелочкой.

Регулировать величину сопротивления переменных резисторов можно с помощью вращения специальной ручки. Те из резисторов, у которых регулировка сопротивления резистора может осуществляться только с помощью отвертки или специального ключа-шестигранника, называются подстроечными переменными резисторами.

---

Термисторы, варисторы и фоторезисторы

Кроме реостатов и потенциометров есть и другие виды резисторов: термисторы, варисторы и фоторезисторы. Термисторы, в свою очередь, делятся на термисторы и позисторы. Позистор – это термистор, у которого сопротивление возрастает вместе с ростом температуры окружающей среды. У термисторов, наоборот, чем выше температура вокруг, тем меньше сопротивление. Это свойство обозначают как ТКС – тепловой коэффициент сопротивления.

В зависимости от ТКС (отрицательный он или положительный) обозначают на схеме термисторы следующим образом:

Следующий особый класс резисторов – это варисторы. Они изменяют силу сопротивления в зависимости от подаваемого на них напряжения. Зная свойства варистора, можно догадаться, что такой резистор защищает электрическую цепь от перенапряжения.

На схемах варисторы обозначаются так:

В зависимости от интенсивности освещения изменяет свое сопротивление еще один вид резисторов – фоторезисторы. Причем не важно, каков источник освещения: искусственный или естественный. Их особенность еще и в том, что ток в них протекает как в одном, так и в другом направлении, то есть еще говорят, что фоторезисторы не имеют p-n перехода.

А на схемах изображаются так:

---

Суть электрического сопротивления, что такое сопротивление электрического тока, его природа.

Многие слышали о таком понятии, встречаемом и широко используемом в сфере электричества, как электрическое сопротивление. Но не все знают, какова же природа его. В чём заключается суть, и что вообще оно собой представляет, от чего зависит. Предлагаю в этой статье разобраться, что же такое сопротивление тока. И так, под электрическим сопротивлением подразумевают две вещи. В одном понимании это физическая величина, в другом же, это электрический компонент, деталь, элемент.

Теперь про то, в чём именно заключается суть сопротивления тока. А начнём мы с основы, строения атома, его кристаллической решетки, и движения электричества внутри электрического проводника. Напомню, что атом является мельчайшей частицей вещества. Он устроен следующим образом: в центре находится так называемое ядро, состоящее из более мелких частиц, протонов и нейтронов. Вокруг этого атомного ядра с огромной скоростью вращаются еще одни частицы, называемые электронами (по размерам они гораздо меньше ядра).

Ядро атома имеет положительный электрический заряд (плюс), а электроны, соответственно, отрицательный заряд (минус). Любое вещество представлено множеством атомов, которые имеют свою определенную структурированность, именуемая таким понятием как кристаллическая решётка (если говорить о твердом состоянии вещества). Но перед тем как перейти к сути сопротивления тока стоит ещё добавить, что то пространство, по которому носятся электроны называется орбитой электрона (орбиталями). У разных веществ количество орбит может быть разным, и располагаются они одна выше другой (как луковица).

На самой отдалённой электронной орбите сила притяжения электрона к ядру атома минимально, что способствует легкому отрыву электрона от неё и перехода его к соседнему атому. В этом заключается суть движения электрических зарядов внутри вещества (проводника тока).

Когда мы подключаем к проводнику источник тока, прилаживая к его концам определенную разность потенциалов (электрическое напряжение), мы заставляем электроны упорядоченно двигаться с одного полюса источника энергии к другому. Возникает электрический ток зарядов внутри проводника, его кристаллической решетки.

А теперь уж можно перейти к вопросу о электрическом сопротивлении тока, его сути. И так, при прохождении электрических зарядов внутри проводника электроном не приходится двигаться по прямой траектории, их движения скорей напоминает перескоки с одного атома на другой. Естественно, что при таком движении будет расходоваться некоторая энергия (на преодоление препятствий). Кроме этого стоит учесть, что атомы не стоят на месте, они имеют свое внутреннее хаотическое движение внутри кристаллической решетки вещества. А чем больше это движение (зависящие также от температуры, чем она выше, тем движение атомов интенсивнее), тем большее препятствие возникает перед перемещением зарядов. Именно это препятствие движению тока и называется электрическим сопротивлением.

Также существует такое понятие как сверхпроводимость. Это когда электрическое сопротивление тока приравнивается к нулю. Электрический ток бежит по проводнику без потерь. Так сказать идеальный проводник. Этого эффекта можно достичь если определённые вещества довести до температуры абсолютного нуля (273 градуса по Цельсию). А как известно из физики, при сверхнизких температурах движения атома внутри кристаллической решетки вещества практически прекращается. На пути движения электронов, электрического тока заряженных частиц нет препятствий, что и дает эффект сверхпроводимости.

Электрическое сопротивление зависит от таких фундаментальных электрических величин как сила тока и напряжение. Все эти три электрические характеристики объединены общим законом, который называется закон Ома (сила тока равна напряжение деленное на сопротивление). Зависимость этой троицы следующая: чем больше сопротивление электрической цепи, тем меньше будет сила тока, при равном напряжении питания. Чем больше напряжение мы прилаживаем к цепи, тем больше сила тока будет протекать, при равном сопротивлении цепи. То есть, чем больше сопротивление, тем меньше сила тока, и наоборот. У сопротивления тока имеется своя единица измерения, это Ом (1 килоом равен 1000 ом). 1 Ом равен 1 Вольт поделить на 1 Ампер.

Это мы разобрали суть электрического сопротивления тока, как физической величины. Но очень часто говоря о сопротивлении подразумевается конкретная материальная вещь, деталь, функциональный элемент. То есть, обычный электрический резистор называют сопротивлением, поскольку прямое назначение этой детали заключается именно в образовании электрического сопротивления в определенной части цепи. Электрическое сопротивление тока ещё бывает активным и реактивным. Активное сопротивление существует у всех резистивных элементах (проводники имеющие нагревательную способность). Реактивным сопротивлением обладают различные катушки и емкости. Но про это уже в другой теме.

P.S. У новичка может возникнуть такой закономерный вопрос. Зачем нужно специально ставить сопротивление в электрическую цепь, ведь его суть заключается в препятствии движению тока? Нужно, даже необходимо, Так же, как и наличие у машины тормозов. Когда возникает необходимость снижению скорости или остановки без тормозов просто не обойтись. Примерно также, и в сфере электрики, электроники. В некоторых местах электрической цепи нужно наличие именно меньшего напряжения и тока, чем на входе источника питания, что и делает резистор (сопротивление).

Как можно увеличить сопротивление

Прочитав эту статью вы узнаете, как можно применить Закон Ома для того, чтобы повысить силу тока. Понятие сопротивления. Какие материалы являются проводниками, а какие диэлектриками.

Сопротивление проводников. Удельное сопротивление

Закон Ома является самым главным в электротехнике. Именно поэтому электрики говорят: «- Кто не знает Закон Ома, пусть сидит дома». Согласно этому закону ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению ( I = U / R ), где R является коэффициентом, которое связывает напряжение и силу тока. Единица измерения напряжения – Вольт, сопротивления – Ом, силы тока – Ампер.
Для того, чтобы показать, как работает Закон Ома, разберем простую электрическую цепь. Цепью является резистор, он же – нагрузка. Для регистрации на нем напряжения используется вольтметр. Для тока нагрузки – амперметр. При замыкании ключа ток идет через нагрузку. Смотрим, насколько соблюдается Закон Ома. Ток в цепи равен: напряжение цепи 2 Вольта и сопротивление цепи 2 Ома ( I = 2 В / 2 Ом =1 А). Амперметр столько и показывает. Резистор является нагрузкой, сопротивлением 2 Ома. Когда замыкаем ключ S1, ток течет через нагрузку. С помощью амперметра измеряем ток цепи. С помощью вольтметра – напряжение на зажимах нагрузки. Ток в цепи равен: 2 Вольта / 2 Ом = 1 А. Как видно это соблюдается.

Теперь разберемся, что нужно сделать, чтобы поднять силу тока в цепи. Для начала увеличиваем напряжение. Сделаем батарею не 2 В, а 12 В. Вольтметр будет показывать 12 В. Что будет показывать амперметр? 12 В/ 2 Ом = 6 А. То есть, повысив напряжение на нагрузке в 6 раз, получили повышение силы тока в 6 раз.

Рассмотрим еще один способ, как поднять ток в цепи. Можно уменьшить сопротивление – вместо нагрузки 2 Ом, возьмем 1 Ом. Что получаем: 2 Вольта / 1 Ом = 2 А. То есть, уменьшив сопротивление нагрузки в 2 раза, увеличили ток в 2 раза.
Для того, чтобы легко запомнить формулу Закона Ома придумали треугольник Ома:
Как можно по этому треугольнику определять ток? I = U / R. Все выглядит достаточно наглядно. С помощью треугольника также можно написать производные от Закона Ома формулы: R = U / I; U = I * R. Главное запомнить, что напряжение находится в вершине треугольника.

В 18 веке, когда был открыт закон, атомная физика находилась в зачаточном состоянии. Поэтому Георг Ом считал, что проводник представляет собой что-то, похожее на трубу, в которой течет жидкость. Только жидкость в виде электротока.
При этом он обнаружил закономерность, что сопротивление проводника становится значительнее при увеличении его длины и меньше при увеличении диаметра. Исходя из этого, Георг Ом вывел формулу: R = p *l / S, где p – это некоторый коэффициент, умноженный на длину проводника и деленный на площадь сечения. Этот коэффициент был назван удельным сопротивлением, характеризующим способность создавать препятствие протеканию эл.тока, и зависит из какого материала изготовлен проводник. Причем, чем больше удельное сопротивление, тем больше сопротивление проводника. Чтобы увеличить сопротивление необходимо увеличить длину проводника, либо уменьшить его диаметр, либо выбрать материал с большим значением данного параметра. В частности, для меди удельное сопротивление составляет 0,017 ( Ом * мм2 / м ).

Проводники

Рассмотрим, какие бывают проводники. На сегодняшний день самым распространенным является проводник из меди. Из-за низкого удельного сопротивления и большой устойчивости к окислению, при этом довольно низкой ломкости, этот проводник все больше и больше находит применение в электрике. Постепенно медный проводник вытесняет алюминиевый. Медь применяют при производстве провода (жил в кабелях) и при изготовлении электротехнических изделий.

Вторым по применению можно назвать алюминий. Он часто используется в старой проводке, на смену которой приходит медь. Также применяется при производстве проводов и изготовлении электротехнических изделий.
Следующий материал – это железо. Оно обладает удельным сопротивлением гораздо больше, чем медь и алюминий (в 6 раз больше, чем у меди и в 4 раза выше, чем у алюминия). Поэтому, при производстве проводов, как правило, не применяется. Зато применяется при изготовлении щитов, шин, которые благодаря большому сечению обладают низким сопротивлением. Также как крепежное изделие.

Золото в электрике не применяется, так как оно достаточно дорогое. Благодаря низкому значению удельного сопротивления и большой защиты от окисления применяется в космических технологиях.

Латунь в электрике не применяется.

Олово и свинец обычно применяются в сплаве в качестве припоя. Как проводники, для изготовления каких-либо приборов, не применяются.

Серебро чаще всего применяется в военной технике высокочастотных приборов. В электрике применяется редко.

Вольфрам применяется в лампах накаливания. Благодаря тому, что он не разрушается при высоких температурах, его используют в качестве нитей накаливания для ламп.

Нихром применяется в нагревательных приборах, так как обладает высоким удельным сопротивлением при большом сечении. Понадобится малое количество его длины, чтобы сделать нагревательный элемент.

Уголь, графит применяются в электрических щетках в электродвигателях.

Проводники применяются с целью пропускать через себя силу тока. При этом ток совершает полезную работу.

Диэлектрики

Диэлектрики имеют большое значение удельного сопротивления, которое в сравнении с проводниками намного выше.

Фарфор применяют, как правило, при изготовлении изоляторов. Для производства изоляторов также используют стекло.

Эбонит чаще всего применяется в трансформаторах. Из него изготовляют каркас катушек, на которые наматывается провод.

Также в качестве диэлектриков часто используют разные виды пластмасс. К диэлектрикам относится материал, из которого произведена изоляционная лента.

Материал, из которого изготовлена изоляция в проводах, также является диэлектриком.

Основное назначение диэлектрика – это защита людей от поражения электротоком, изолировать между собой токопроводящие жилы.

Как правильно соединять резисторы?

О том, как соединять конденсаторы и рассчитывать их общую ёмкость уже рассказывалось на страницах сайта. А как соединять резисторы и посчитать их общее сопротивление? Именно об этом и будет рассказано в этой статье.

Резисторы есть в любой электронной схеме, причём их номинальное сопротивление может отличаться не в 2 – 3 раза, а в десятки и сотни раз. Так в схеме можно найти резистор на 1 Ом, и тут же неподалёку на 1000 Ом (1 кОм)!

Поэтому при сборке схемы либо ремонте электронного прибора может потребоваться резистор с определённым номинальным сопротивлением, а под рукой такого нет. В результате быстро найти подходящий резистор с нужным номиналом не всегда удаётся. Это обстоятельство тормозит процесс сборки схемы или ремонта. Выходом из такой ситуации может быть применение составного резистора.

Для того чтобы собрать составной резистор нужно соединить несколько резисторов параллельно или последовательно и тем самым получить нужное нам номинальное сопротивление. На практике это пригождается постоянно. Знания о правильном соединении резисторов и расчёте их общего сопротивления выручают и ремонтников, восстанавливающих неисправную электронику, и радиолюбителей, занятых сборкой своего электронного устройства.

Последовательное соединение резисторов.

В жизни последовательное соединение резисторов имеет вид:

Последовательно соединённые резисторы серии МЛТ

Принципиальная схема последовательного соединения выглядит так:

На схеме видно, что мы заменяем один резистор на несколько, общее сопротивление которых равно тому, который нам необходим.

Подсчитать общее сопротивление при последовательном соединении очень просто. Нужно сложить все номинальные сопротивления резисторов входящих в эту цепь. Взгляните на формулу.

Общее номинальное сопротивление составного резистора обозначено как R_общ.

Номинальные сопротивления резисторов включённых в цепь обозначаются как R₁, R₂, R₃,…R_N.

Применяя последовательное соединение, стоит помнить одно простое правило:

Из всех резисторов, соединённых последовательно главную роль играет тот, у которого самое большое сопротивление. Именно он в значительной степени влияет на общее сопротивление.

Так, например, если мы соединяем три резистора, номинал которых равен 1, 10 и 100 Ом, то в результате мы получим составной на 111 Ом. Если убрать резистор на 100 Ом, то общее сопротивление цепочки резко уменьшиться до 11 Ом! А если убрать, к примеру, резистор на 10 Ом, то сопротивление будет уже 101 Ом. Как видим, резисторы с малыми сопротивлениями в последовательной цепи практически не влияют на общее сопротивление.

Параллельное соединение резисторов.

Можно соединять резисторы и параллельно:

Два резистора МЛТ-2, соединённых параллельно

Принципиальная схема параллельного соединения выглядит следующим образом:

Для того чтобы подсчитать общее сопротивление нескольких параллельно соединённых резисторов понадобиться знание формулы. Выглядит она вот так:

Эту формулу можно существенно упростить, если применять только два резистора. В таком случае формула примет вид:

Есть несколько простых правил, позволяющих без предварительного расчёта узнать, каково должно быть сопротивление двух резисторов, чтобы при их параллельном соединении получить то, которое требуется.

Если параллельно соединены два резистора с одинаковым сопротивлением, то общее сопротивление этих резисторов будет ровно в два раза меньше, чем сопротивление каждого из резисторов, входящих в эту цепочку.

Это правило исходит из простой формулы для расчёта общего сопротивления параллельной цепи, состоящей из резисторов одного номинала. Она очень проста. Нужно разделить номинальное сопротивление одного из резисторов на общее их количество:

Здесь R₁ – номинальное сопротивление резистора. N – количество резисторов с одинаковым номинальным сопротивлением.

Ознакомившись с приведёнными формулами, вы скажите, что все они справедливы для расчёта ёмкости параллельно и последовательно соединённых конденсаторов. Да, только в отношении конденсаторов всё действует с точностью до «наоборот”. Узнать подробнее о соединении конденсаторов можно здесь.

Проверим справедливость показанных здесь формул на простом эксперименте.

Возьмём два резистора МЛТ-2 на 3 и 47 Ом и соединим их последовательно. Затем измерим общее сопротивление получившейся цепи цифровым мультиметром. Как видим оно равно сумме сопротивлений резисторов, входящих в эту цепочку.

Замер общего сопротивления при последовательном соединении

Теперь соединим наши резисторы параллельно и замерим их общее сопротивление.

Измерение сопротивления при параллельном соединении

Как видим, результирующее сопротивление (2,9 Ом) меньше самого меньшего (3 Ом), входящего в цепочку. Отсюда вытекает ещё одно известное правило, которое можно применять на практике:

При параллельном соединении резисторов общее сопротивление цепи будет меньше наименьшего сопротивления, входящего в эту цепь.

Что ещё нужно учитывать при соединении резисторов?

Во-первых, обязательно учитывается их номинальная мощность. Например, нам нужно подобрать замену резистору на 100 Ом и мощностью 1 Вт. Возьмём два резистора по 50 Ом каждый и соединим их последовательно. На какую мощность рассеяния должны быть рассчитаны эти два резистора?

Поскольку через последовательно соединённые резисторы течёт один и тот же постоянный ток (допустим 0,1 А), а сопротивление каждого из них равно 50 Ом, тогда мощность рассеивания каждого из них должна быть не менее 0,5 Вт. В результате на каждом из них выделится по 0,5 Вт мощности. В сумме это и будет тот самый 1 Вт.

Данный пример достаточно грубоват. Поэтому, если есть сомнения, стоит брать резисторы с запасом по мощности.

Подробнее о мощности рассеивания резистора читайте тут.

Во-вторых, при соединении стоит использовать однотипные резисторы, например, серии МЛТ. Конечно, нет ничего плохого в том, чтобы брать разные. Это лишь рекомендация.

Резистор – это элемент электрической схемы, который обладает сопротивлением электрическому току. Классифицируют два типа резисторов: постоянные и переменные (подстроечные). При моделировании той или иной электрической схемы, а также при ремонте электронных изделий, возникает необходимость использовать резистор определенного номинала. Хотя и существует множество различных номиналов постоянных резисторов, в данный момент под рукой может не оказаться требуемого, либо резистора с таким номиналом не существует. Чтобы выйти из такой ситуации, можно использовать как последовательное так и параллельное соединение резисторов. О том, как правильно произвести расчет и подбор различных номиналов сопротивлений, будет рассказано в этой статье.

Последовательное соединение резисторов – это самая элементарная схема сборки радиодеталей, оно применяется для увеличения общего сопротивления цепи. При последовательном соединении, сопротивление используемых резисторов просто складывается, а вот при параллельном соединении необходимо производить расчет по нижеописанным формулам. Параллельное соединение необходимо для снижения результирующего сопротивления, а также для увеличения мощности, несколько параллельно подключенных резисторов имеют большую мощность, чем у одного.

На фотографии можно увидеть параллельное подключение резисторов.

Общее номинальное сопротивление необходимо рассчитывать по следующей схеме:

— R(общ) – общее сопротивление;

— R1, R2, R3 и Rn – параллельно подключенные резисторы.

Когда параллельное соединение резисторов состоит всего из двух элементов, в таком случае общее номинальное сопротивление можно высчитать по следующей формуле:

— R(общ) – общее сопротивление;

— R1, R2 – параллельно подключенные резисторы.

В радиотехнике существует следующее правило: если параллельное подключение резисторов состоит из элементов одного номинала, то результирующее сопротивление можно высчитать, разделив номинал резистора на количество соединенных резисторов:

— R(общ) – общее сопротивление;

— R – номинал параллельно подключенного резистора;

— n – количество соединенных элементов.

Важно учитывать, что при параллельном соединении результирующее сопротивление всегда будет ниже, чем сопротивление самого малого по номиналу резистора.

Приведем практический пример: возьмем три резистора, со следующими значениями номинального сопротивления: 100 Ом, 150 Ом и 30 Ом. Проведем расчет общего сопротивления, по первой формуле:

После расчета формулы мы видим, что параллельное соединение резисторов, состоящее из трех элементов, с наименьшим номиналом 30 Ом, в результате дает общее сопротивление в электрической цепи 21,28 Ом, что ниже наименьшего номинального сопротивления в цепи почти на 30 процентов.

Параллельное соединение резисторов чаще всего используют в тех случаях, когда необходимо получить сопротивление с большей мощностью. В таком случае необходимо взять резисторы одинаковой мощности и с одинаковым сопротивлением. Результирующая мощность в таком случае рассчитывается путем умножения мощности одного элемента сопротивления на общее количество параллельно подключенных резисторов в цепи.

Например: пять резисторов с номиналом в 100 Ом и с мощностью 1 Вт в каждом, подключенные параллельно, имеют общее сопротивление 20 Ом и мощность 5 Вт.

При последовательном подключении тех же резисторов (мощность так же складывается), получим результирующую мощность 5 Вт, общее сопротивление составит 500 Ом.

Последовательное и параллельное соединение резисторов

Последовательное соединение резисторов

Последовательное соединение резисторов применяется для увеличения сопротивления. Т.е. когда резисторы соединены последовательно, общее сопротивление равняется сумме сопротивлений каждого резистора. Например, если резисторы R1 и R2 соединены последовательно, их общее сопротивление высчитывается по формуле:
R = R1 + R2.
Это справедливо и для большего количества соединённых последовательно резисторов:
R = R1 + R2 + R3 + R4 + … + Rn.

 

Цепь из последовательно соединённых резисторов будет всегда иметь сопротивление большее, чем у любого резистора из этой цепи.

При последовательном соединении резисторов изменение сопротивления любого резистора из этой цепи влечёт за собой как изменение сопротивления всей цепи так и изменение силы тока в этой цепи.

Параллельное соединение резисторов (формула)

Параллельное соединение резисторов необходимо для уменьшения общего сопротивления и, как вариант, для увеличения мощности нескольких резисторов по сравнению с одним.

Расчет параллельного сопротивления

Расчет параллельного сопротивления двух параллельно соединённых резисторов R1 и R2 производится по следующей формуле:

 

Сопротивление из двух резисторов:	R =	R1 × R2
		R1 + R2

Параллельное соединение трёх и более резисторов требует более сложной формулы для вычисления общего сопротивления:

Сопротивление параллельных резисторов

1	=	1	+	1	+	1	+ …
R		R1		R2		R3

Как видно, вычислить сопротивление двух параллельных резисторов значительно удобнее.

Сопротивление параллельно соединённых резисторов будет всегда меньше, чем у любого из этих резисторов.

Параллельное соединение резисторов часто используют в случаях, когда необходимо сопротивление с большей мощностью. Для этого, как правило, используют резисторы с одинаковой мощностью и одинаковым сопротивлением. Общая мощность, в таком случае, вычисляется умножением мощности одного резистора на количество параллельно соединённых резисторов.
Например: десять резисторов номиналом 1 КОм и мощностью 1 Вт каждый, соединённые параллельно будут иметь общее сопротивление 100 Ом и мощность 10 Вт.
При последовательном соединении мощность резисторов также складывается. Т.е. в том же примере, но при последовательном соединении, общее сопротивление будет равно 10 КОм и мощность 10 Вт.

Сопротивление грунта и заземление

 

Удельное сопротивление грунта — это главный параметр, который влияет на конструкцию заземляющего устройства: количество и длину заземляющих электродов. Физически оно равняется электрическому сопротивлению, которое грунт оказывает току при прохождении им расстояния между противоположными гранями условного куба объёмом 1 куб. м.; размерность Ом*м. Удельное сопротивление зависит от многих факторов: состава и структуры грунта, его плотности, влажности, температуры, наличия примесей – солей, кислот, щелочей. Все эти параметры изменяются в течение года, поэтому соответствующим образом меняется и сопротивление грунта. Данный факт нужно учитывать при проведении замеров, расчётов, а также при измерении сопротивления растеканию смонтированного заземляющего устройства.

Сопротивление грунта и сопротивление заземления

Чем ниже значение удельного сопротивления грунта, тем лучше электрический ток растекается в среде, и тем меньше получится сопротивление заземляющего устройства. Низкое сопротивление заземления обеспечивает поглощение грунтом токов повреждений, токов утечки и молниевых токов, что предотвращает их нежелательное протекание по проводящим частям электроустановок и защищает контактирующих с ними людей от поражения электрическим током, а оборудование — от помех и нарушений работы. Заземляющее устройство обязательно должно быть дополнено правильно организованной системой уравнивания потенциалов.

Такие объекты, как жилой дом и линия электропередачи не требуют столь низкого сопротивления заземления, как, например, подстанции и сооружения с большим объёмом информационного и коммуникационного оборудования: ЦОД, медицинские центры и объекты связи. Более низкое сопротивление заземляющего устройства можно обеспечить растеканием тока с большего количества электродов, при том что высокое сопротивления грунта приводит к ещё большему увеличению габаритов заземлителя.

Норма сопротивления заземляющего устройства определяется ПУЭ 7 изд. раздел 1.7. — для электроустановок разных классов напряжения, пункты 2.5.116-2.5.134 — для линий электропередачи, а также другими отраслевыми стандартами и документацией к аппаратам и приборам.

Удельное сопротивление преимущественно зависит от типа грунта. Так, «хорошие» грунты, обладающие низким сопротивлением — это глина, чернозём (80 Ом*м), суглинок (100 Ом*м). Сопротивление песка сильно зависит от содержания влаги и колеблется от 10 до 4000 Ом*м. У каменистых грунтов оно легко может достигать нескольких тысяч Ом*м: у щебенистых — 3000-5000 Ом*м, а у гранита и других горных пород — 20000 Ом*м.

Удельное сопротивление грунтов в России

Среднее удельное сопротивление часто встречающихся на территории России грунтов приведено в таблице на странице, посвященной удельному сопротивлению грунта

Принять тип грунта можно по карте почв на территории России (для просмотра карты в полном размере, щёлкните на ней).

Значения, приведённые в таблицах справочные и подходят только для ориентировочного расчёта в том случае, когда другая информация отсутствует. Для того чтобы получить точное значение удельного сопротивления, необходимо проводить изыскательные работы. Замеры грунта проводятся в полевых условиях методом амперметра-вольтметра, а также путем измерения инженерно-геологических элементов (ИГЭ), проведенных на разной глубине методом вертикально электрического зондирования (ВЭЗ). Значения, полученные этими двумя способами, могут значительно отличаться, также, как отличаются характеристики грунта незначительно удаленных точек на местности. Поэтому, чтобы исключить ошибку в расчетах необходимо брать максимальный из результатов этих двух методов при приведении к однослойной расчётной модели. Если для расчётов необходимо привести грунт к двухслойной модели, то использовать можно только метод ВЭЗ.

Сезонное изменение сопротивления грунта и его учёт

Для учёта сезонных изменений и влияния природных явлений «Руководство по проектированию, строительству и эксплуатации заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов» оперирует коэффициентом промерзания, который предписывается определенной климатической зоне России и коэффициентом влажности, учитывающим накопленную грунтом влагу и количество осадков, выпавших перед измерением. РД 153-34.0-20.525-00 при определении сопротивления заземляющего устройства подстанций использует сезонный коэффициент.

При пропитывании почвы водой, удельное сопротивление может снижаться в десятки раз, а при промерзании в разы увеличиваться. Поэтому, в зависимости от того, в какое время года были выполнены измерения, необходимо учитывать данные коэффициенты.

Это позволит предотвратить превышения нормы заземляющего устройства в результате изменений удельного сопротивления; нормируемое значение в соответствии с ПУЭ 7 изд. должно обеспечиваться при самых неблагоприятных условиях в любое время года.

При увеличении габаритов заземляющего устройства влияние сезонных изменений значительно снижается. Если заземлитель имеет горизонтальные размеры порядка 10 метров, то его сопротивление в течение года может изменяться в десятки и сотни раз, тогда как сопротивление заземлителя габаритами 100-200 метров изменяется всего лишь в 2 раза. Это связано с тем, что глубина растекания тока соизмерима с габаритами горизонтального заземлителя.Таким образом, распространенная в горизонтальном направлении конструкция действует на глубинные слои почвы, часто обладающие низким удельным сопротивлением в любое время года.

«Сложные грунты» с высоким удельным сопротивлением

Некоторые типы грунта имеют крайне высокое удельное сопротивление. Его значение для каменистых грунтов достигает нескольких тысяч Ом*м при том, что организация заземляющего устройства в такой среде связана с множеством трудностей – значительными затратами материалов и объёмами земляных работ. Из-за твердых включений практически невозможно использовать вертикальные электроды без применения бурения. Пример заземления в условиях каменистого грунта приведён на странице.

Возможно, ещё более сложный случай – это вечномерзлый грунт. При понижении температуры удельное сопротивление резко возрастает. Для суглинка при +10 С° оно составляет около 100 Ом*м, но уже при -10 С° может достигать 500 — 1000 Ом*м. Глубина промерзания вечномерзлого грунта бывает от нескольких сот метров до нескольких километров, при том что в летнее время оттаивает лишь верхний слой незначительной толщины: 1-3 м. В результате круглый год вся зона эффективного растекания тока будет иметь значительное удельное сопротивление – порядка 20000 Ом*м в вечномерзлом суглинке и 50000 Ом*м в вечномерзлом песке. Это чревато организацией заземляющего устройства на огромной площади, либо применением специальных решений, например, таких как электролитическое заземление. Для наглядного сравнения, пройдя по ссылке, можно посмотреть расчёт в вечномерзлом грунте.

Решения по достижению необходимого сопротивления

Традиционные способы

В хороших грунтах, как правило, устанавливается традиционное заземляющее устройство, состоящее из горизонтальных и вертикальных электродов.

Использование вертикальных электродов несет важное преимущество. С увеличением глубины удельное сопротивление грунта «стабилизируется». В глубинных слоях оно в меньшей степени зависит от сезонных изменений, а также, благодаря повышенному содержанию влаги, имеет более низкое сопротивление. Такая особенность очень часто позволяет значительно снизить сопротивление заземляющего устройства.

Горизонтальные электроды применяются для соединения вертикальных, также они способствуют ещё большему снижению сопротивления. Но могут использоваться и в качестве самостоятельного решения, когда монтаж вертикальных штырей сопряжен с трудностями, либо когда необходимо организовать заземляющее устройство определенного типа, например, сетку.

Нестандартные способы

В тяжелых каменистых и вечномерзлых грунтах монтаж традиционного заземления сопряжен с рядом проблем, начиная сложностью монтажа из-за специфики местности, заканчивая огромными размерами заземляющего устройства (соответственно — большими объемами строительных работ), необходимыми для соответствия его сопротивления нормам.

В условиях вечномерзлого грунта также имеет место такое явление как выталкивание, в результате которого горизонтальные электроды оказываются над поверхностью уже через год.

Чтобы решить эти проблемы, специалисты часто прибегают к следующим мерам:

• Замена необходимых объёмов на грунт с низким удельным сопротивлением (несет ограниченную пользу в случае вечномерзлого грунта, т.к. грунт замены также промерзает). Объемы такого грунта часто очень велики, и не всегда приводят к ожидаемым результатам, т.к. зона действия заземлителя вглубь практически равна его горизонтальным размерам, поэтому влияние верхнего слоя может быть незначительным.
• Организация выносного заземлителя в очагах с низким удельным сопротивлением, что позволяет установить заземлитель на удалении до 2 км.
• Применение специальных химических веществ – солей и электролитов, которые снижают удельное сопротивление мерзлого грунта. Данное мероприятие необходимо проводить раз в несколько лет из-за процесса вымывания.

Одним из наиболее предпочтительных решений в тяжелых условиях является электролитическое заземление, оно сочетает химическое воздействие на грунт (снижение его удельного сопротивления) и замену грунта (уменьшение влияния промерзания). Электролитический электрод наполнен смесью минеральных солей, которые равномерно распределяются в рабочей области и снижают её удельное сопротивление. Данный процесс стабилизируется с помощью околоэлектродного заполнителя, который делает процесс выщелачивания солей равномерным. Применение электролитического заземления позволяет избежать проблем организации традиционного заземляющего устройства, значительно уменьшает количество оборудования, габариты заземлителя и объёмы земляных работ.

Заключение

При проектировании заземляющего устройства необходимо иметь достоверные данные об удельном сопротивлении грунта на месте строительства. Точную информацию можно получить только с помощью изысканий и измерений на местности, но по разным причинам бывает, что возможности их провести нет. В таком случае можно воспользоваться справочными таблицами, но стоит принять во внимание, что расчёт будет носить ориентировочный характер.

Независимо от того, каким образом получены значения удельного сопротивления, нужно внимательно рассматривать все влияющие факторы. Важно учесть пределы, в которых удельное сопротивление может меняться, чтобы сопротивление заземляющего устройства никогда не превышало норму.

---

Смотрите также:

Смотрите также:

Как проверить резистор (сопротивление) мультиметром (универсальным прибором)

 Если вы занимаетесь радиоэлектроникой или хотя мы немного наслышаны о ней, то наверняка знаете, что такое резистор или как еще их называют сопротивления. В принципе, само слово резистор происходит от английского resist, что и означает сопротивляться. Так чему же сопротивляется наш резистор и как это используется в электроника? А самое главное, как проверить работоспособность этого радиоэлемента? Об этом мы и расскажем в нашей статье.

Резистор что это за радиоэлемент и его основные признаки работоспособности

Резистор можно назвать самым простым радиоэлементом, который  можно встретить в природе. Действительно, все его функции сводятся лишь к тому, чтобы снизить потенциал, то есть он является ограничителем тока и тут же напряжения. Так как эти величины зависят друг от друга. Резистор можно сравнить с узким участком трубы в трубопроводе, когда через него проходил первоначально один объем жидкости, а потом стал проходить гораздо меньший объем. Только здесь в качестве жидкости выступает ток, то есть направленное движение электронов. Как же можно ограничить движения тока?

 Самый простой способ это уменьшить площадь проводника, чтобы, как и в случае с узким участком трубы, не все электроны смогли по нему пройти. В итоге, перед проводником начнется своеобразная «давка», словно в толпе на концерте неформальной группы, и не все электроны пройдут за резистор.

В большинстве случаев резистор конструктивно выполнен следующим образом. Это тонкая нихромовая проволока, намотанная на керамический каркас, либо керамика, в которую включены токопроводящие частички. В первом случае, чем тоньше проволока, тем будет большее сопротивление. Во-втором, чем меньше токопроводящих частичек, тем также выше сопротивление резистора.
 Здесь надо отметить и еще один факт, если наш напор будет чрезмерно сильным, то вместо того, чтобы его ограничить, он разорвет трубопровод. Так и в случае с резистором. Если он перегреется, и проводник будет нарушен, то резистор будет испорчен. Возможность сдерживать перегрев относится к мощности резистора. В итоге, у резистора два главных свойства. Первое это оказывать сопротивление, которое измеряется в Омах. Второе, выдерживать определенный ток. Так как ток проходит в единицу времени, то по сути это возможность рассеивать теплоту за тот же определенный период времени. А все мы знаем, что если что-то совершает какую-то работу в единицу времени, пусть даже просто рассеивает тепло, то эта характеристика называется ничем иным как мощность. Именно эта стойкость резистора к перегоранию, если так можно сказать, будет описываться его мощностью.
 Если же резистор не справится с возложенными на него задачами, не важно по каким причинам, будь то просчет конструктора или нештатные отклонения тока в схеме. В этом случае он просто перегорит. Вначале перегреется, с него слезет красивая краска с полосками или буковками, а далее и вовсе почернеет и станет не похож сам на себя. Вроде того, что представлено на нашем рисунке.

Именно это и можно считать первым косвенным основанием к проверке и замене резистора. Однако, прежде чем проверить резистор необходимо знать, что мы будем проверять, то есть знать какой номинал у него был. Об этом в абзаце далее.

Какие бывают резисторы по маркировке и по мощности

Хорошо если корпус обгорел не до такой степени, что вам все-таки можно еще опознать, что же это был за резистор, то есть на нем осталась какая-либо маркировка, будь то цветовая или символьная.
 Здесь сразу скажем, что в настоящее время символьная маркировка не применяется, это осталось неким анахронизмом с времен СССР. Хотя это удобно. На корпусе можно было бы прочитать маркировку, не обладая какими-либо знаниями и справочниками. Вот скажем сопротивление в 82 Ома.

Сегодня же резисторы маркируются при помощи цветных полос, то есть это такой приятный взгляду радиоэлемент в полосочках. Подробнее о маркировке резисторов можно узнать из нашей статьи «Маркировка корпуса резисторов (сопротивления) и обозначение в схеме».

 Итак, если у вас перегорел резистор и на нем не видно маркировки, то скорее всего вам уже не удастся визуально установить, какой же номинал у него был. Единственным вариантом будет искать схем к ремонтируемому устройству и смотреть там, что же это все-таки было.

 Вторая характеристика это мощность, о ней мы уже начали рассказывать в предыдущем абзаце. Так вот, так как мощность зависит от возможности отдвать тепло, то мощность резистора в большинстве случаев будет зависеть от его рассеиваемой площади. Проще говоря, чем больше корпус резистора, тем он мощнее.

Теперь давайте перейдем непосредственно к теме статьи.

Как проверить резистор (сопротивление) не выпаивая из платы с помощью мультиметра

 Если вам необходимо проверить резистор низкого номинала, то есть на несколько Ом, то выпаивать его не обязательно. В этом случае влияние других цепей от радиоэлементов будет не столько значительным, если даже оно и есть. Так скажем диоды или транзисторы обладают сопротивлением в 500-700 Ом (условно), то есть сопротивления до 100 Ом, можно мерить без проблем. Для верности измерьте сопротивление в одном направлении и в другом, оно должно быть одинаково.
 Измерить сопротивление можно универсальным измерительным прибором – мультиметром. А вот как, мы разберем подробнее в следующих абзацах. Единственное различие, что измеряемый резистор будет выпаян с платы. Все остальные проводимые операции по замеру будут один в один.

Как проверить резистор (сопротивление) с помощью мультиметра если он в килоомах

Итак, если сопротивление уже более значительное, то есть от 200 Ом, то лучше его выпаять, так как проверка его в плате будет не корректна. Может быть, выпаять даже один конец. Этого будет вполне достаточно. Теперь берем прибор и переключаем его на соответствующий режим измерения в Омах. При этом с показателем больше, чем измеряемое сопротивление. То есть можно сделать так, если вы не знаете номинала сопротивления.
 Вначале вы включаете верхний предел в Омах, обычно это 2000 Ом и начинаете переключать галетный переключатель на приборе на понижение, пока отображение будет корректным, то есть не будет равно бесконечности. Ближайший предел «при подходе сверху» отображающий сопротивление на экране прибора, будет отображать самое точное сопротивление резистора.

 Ну, а если не вдумываться, то даже измерение на режиме в 2000 Ом, покажет вполне корректный результат. Ведь современные приборы довольно точные.
Важно сказать о том, что при измерении сопротивления в Омах и килоомах, можно удерживать ножки резистора пальцами, то есть помогать ими обеспечивать контакт с щупом.

Сопротивление нашего тела здесь не будет сильно сказывать на показаниях измерений. Это сродни тому, как в предыдущем абзаце мы говорили о том, что на сопротивление в несколько Ом не будут влиять показания радиоэлементов. Если же сопротивление уже в мегаомах, то здесь придерживать руками щупы нельзя. Об этом далее.

Как проверить резистор (сопротивление) с помощью мультиметра если он в мегаомах

Если у вас резистор в мегаомах (мОм), то мало того что здесь придется использовать уже соответствующий режим, все в тех же мегаомах. Так еще и нельзя браться за ножки резистора руками, то есть помогать обеспечивать контакт ножек резистора с щупом. Все дело в том, что сопротивление от руки до руки у человека около 1,5 мОма, а значит ваше внутренне сопротивление, будет измеряться наряду с сопротивлением резистора, чего происходить не должно.

 Все остальные измерения, о чем мы уже говорили, производятся также как и для случая выше, то есть с Омами и килоомами.

Заключение о процедуре проверки резистора (сопротивления) с помощью мультиметра

Подытожить нашу статью хотелось бы банальными догмами.
 Если у вас тело резистора темное и черной, с отслоившейся краской, то скорее он всего перегорел. В этом случае его сопротивление будет равно бесконечности.
 В случае проверки сопротивления в Омах, его не обязательно выпаивать из платы. В этом случае проверка будет, скорее всего, корректной и на плате.
 Сопротивление в килоомах необходимо выпаивать, хотя бы одним выводом из платы. Но здесь есть плюс, щуп можно удерживать у ножки сопротивления с помощью пальцев рук.
 Сопротивление в мегаомах мало того что надо выпаивать, для корректного измерения, так здесь еще необходимо будет обеспечивать непосредственный контакт щуп мультиметра – ножка резистора, без помощи рук. Такая необходимость продиктована требованием исключить влияние вашего внутреннего сопротивление на измеряемые резистор в мегаомах.

Определение электрического сопротивления — Химический словарь

Что такое сопротивление?

Электрическое сопротивление — это противодействие протеканию тока в электрической цепи: сопротивление преобразует электрическую энергию в тепловую, и в этом отношении аналогично механическому трению. Считается, что сопротивления рассеивают электрическую энергию в виде тепла.

Источник сопротивления

Металлы можно рассматривать как решетку положительно заряженных ионов металлов, окруженную «морем» мобильных электронов, не связанных с каким-либо конкретным ядром металла.Эти электроны описываются как занимающие зону проводимости металла.

Когда разность потенциалов — другими словами, напряжение — прикладывается к металлу в цепи, это вызывает чистое движение электронов в зоне проводимости металла.

Движению электронов препятствует вибрация атомов в металлической решетке, которая вызывает потерю части электрической энергии электрического тока — это сопротивление. Поскольку колебания решетки увеличиваются при повышении температуры, сопротивление металлов также увеличивается при повышении температуры.

Проводники и изоляторы

Электрические проводники, например, металлы, имеют низкое сопротивление. Идеальный проводник имел бы нулевое сопротивление.

Электрические изоляторы обладают очень высоким сопротивлением. Идеальный изолятор имел бы бесконечное сопротивление: он не будет рассеивать энергию, потому что через него не может протекать ток.

Нулевое сопротивление

При очень низких температурах сопротивление некоторых металлов и материалов падает до нуля: ток течет без рассеивания электрической энергии в виде тепла.Это явление называется сверхпроводимостью.

Закон Ома

Для многих материалов электрическое сопротивление R определяется законом Ома:

R = V / I

где V — напряжение в вольтах, а I — ток в амперах. Единицей измерения сопротивления является ом, символ Ω.

Например, если на устройство подается напряжение 9,0 В, а измеренный ток составляет 2,0 А, тогда значение сопротивления составляет 4,5 Ом.

Материалы, которые подчиняются закону Ома, называются омическими резисторами.Как правило, металлы являются омическими резисторами, а металлоидные полупроводники — нет.

Использование сопротивления

В реальном мире электрическое сопротивление можно использовать в потребительских устройствах, таких как чайники, электрические тостеры и погружные нагреватели, для преобразования электрической энергии в тепло.

Выходная электрическая мощность резистора определяется умножением (проходящего через него тока) на x (напряжения на нем).

P = I V

где P — мощность в ваттах, I — ток в амперах, а V — напряжение в вольтах.

Сопротивление против импеданса

Сопротивление идеального резистора не зависит от частоты электричества. Если отношение напряжения к току изменяется с частотой, то противодействие току описывается как импеданс, а не сопротивление.

Что такое сопротивление? — Основы схемотехники

В предыдущих статьях мы обсуждали напряжение и ток. На этот раз мы поговорим о третьем фундаментальном понятии в электронике — сопротивлении.В самом простом определении сопротивление — это мера сопротивления току в электрической цепи. Но давайте подробнее рассмотрим, что это значит!

Немного из истории

В 1827 году Джордж Ом открыл и ввел термин электрическое сопротивление. Эта концепция имеет сходные параллели с механическим термином «трение». После того, как Алессандро Вольта изобрел первую электрохимическую батарею, Ом использовал ее в качестве основы для многих своих экспериментов, которые включали установление взаимосвязи между разностью потенциалов и током.Он обнаружил, что ток и напряжение прямо пропорциональны, и это соотношение было названо законом Ома. Он обнаружил, что сопротивление — это соотношение между напряжением и током, как показано в его уравнении ниже:

Факторы, определяющие сопротивление

Сопротивление возникает, когда электроны не могут свободно перемещаться по проводнику. Обычно это происходит из-за отсутствия свободных валентных электронов во многих структурах. Это приводит к увеличению столкновений между электронами и ионами в материале.Когда происходят эти столкновения, кинетическая энергия электронов преобразуется в тепловую, поэтому, когда большие токи сталкиваются с высоким сопротивлением, выделяется много тепла.

На сопротивление проводника влияют три фактора:

• Длина проводника (L)
• Площадь поперечного сечения проводника (A)
• Удельное сопротивление материала проводника (ρ)

Это уравнение ниже показывает взаимосвязь между этими факторами:

Длина

Длина проводника влияет на значение его сопротивления.Чем длиннее проводник, тем больше сопротивление. Это потому, что электроны сталкиваются с большим количеством ионов по мере прохождения. Следовательно, длина проводника пропорциональна сопротивлению проводника.

Площадь поперечного сечения

Диаметр или площадь поперечного сечения проводника также влияет на значение его сопротивления. Чем больше диаметр провода или CSA проводника, тем меньше сопротивление проводника. Сопротивление возникает из-за столкновения ионов / электронов, и если CSA проводника увеличивается, зазор между электронами также увеличивается.Теперь это уменьшает количество происходящих столкновений, тем самым уменьшая сопротивление проводника.

Удельное сопротивление

Третий фактор, влияющий на сопротивление проводника, — это удельное сопротивление материала при прохождении тока (проводника). У разных материалов разные значения удельного сопротивления. Как показано в приведенном выше уравнении, сопротивление прямо пропорционально удельному сопротивлению.

Резистор с Типичный резистор, используемый в схемах DIY

Резистор — это пассивный электрический компонент, который добавляет определенное значение сопротивления электрической цепи.Резисторы используются, среди прочего, для уменьшения протекания тока, регулировки напряжений. Резистор преобразует электрическую энергию в тепло и обычно состоит из нескольких медных витков. Толщина и длина этой медной катушки определяют фактическое значение сопротивления. Поэтому резисторы используются почти во всех электронных устройствах и гаджетах, поскольку они служат одним из самых фундаментальных компонентов электрических цепей.

Рассеиваемая мощность

Как упоминалось ранее, резисторы работают за счет рассеивания мощности путем преобразования электрической энергии в тепловую.Используйте следующее уравнение для расчета потерь мощности:

Определение потерь мощности резистора также важно, поскольку разные резисторы имеют разную номинальную мощность. Если расчетная потеря мощности резистора в цепи превышает номинальную мощность резистора, резистор, скорее всего, выйдет из строя из-за перегрева.

Пример задачи

Чтобы рассчитать мощность, рассеиваемую резистором в приведенной выше схеме, нам нужно определить величину тока, протекающего по цепи.Это можно рассчитать с помощью закона Ома, где I = V / R. Следовательно, 9/50 = 0,18 А. Используя уравнение P = IV, мы получаем, что мощность, рассеиваемая указанным выше резистором, составляет 1,62 Вт. Это означает, что номинальная мощность резистора должна быть больше 1,62 Вт, чтобы избежать перегрева.

Резисторы в схемах

Когда дело доходит до установки резисторов в цепи, существует две основные конфигурации: последовательно или параллельно.

Последовательная цепь

В последовательной цепи резисторы выстроены один за другим.В этой конфигурации ток по всей цепи остается постоянным. Однако разность потенциалов между каждым резистором может варьироваться в зависимости от номинала каждого резистора.

Используйте это уравнение, чтобы получить полное сопротивление в последовательной цепи:

Параллельные схемы

В параллельной цепи резисторы выстроены «параллельно» один за другим. В этой конфигурации падение напряжения на каждом резисторе остается постоянным.Однако ток на каждом резисторе может варьироваться в зависимости от номинала каждого резистора.

Используйте это уравнение, чтобы получить полное сопротивление в параллельной цепи:

линий поддержки и сопротивления: что нужно знать

Понятия поддержки и сопротивления торгового уровня, несомненно, являются двумя наиболее обсуждаемыми атрибутами технического анализа. Часть анализа графических моделей, эти термины используются трейдерами для обозначения ценовых уровней на графиках, которые, как правило, действуют как барьеры, не позволяя цене актива двигаться в определенном направлении.

Сначала объяснение и идея, лежащие в основе определения этих уровней, кажутся простыми, но, как вы узнаете, поддержка и сопротивление могут иметь различные формы, и эту концепцию сложнее освоить, чем кажется на первый взгляд.

Ключевые выводы

• Технические аналитики используют уровни поддержки и сопротивления для определения ценовых точек на графике, где вероятности благоприятствуют паузе или развороту преобладающего тренда.
• Поддержка возникает там, где ожидается приостановка нисходящего тренда из-за концентрации спроса.
• Сопротивление возникает там, где ожидается, что восходящий тренд временно приостановится из-за концентрации предложения.
• Психология рынка играет важную роль, поскольку трейдеры и инвесторы помнят прошлое и реагируют на меняющиеся условия, чтобы предвидеть будущее движение рынка.
• Области поддержки и сопротивления можно определить на графиках с помощью линий тренда и скользящих средних.

Торговля с поддержкой и сопротивлением

Определены уровни поддержки и сопротивления

Поддержка — это уровень цен, на котором можно ожидать приостановки нисходящего тренда из-за концентрации спроса или покупательского интереса.Когда цена активов или ценных бумаг падает, спрос на акции увеличивается, образуя линию поддержки. Между тем зоны сопротивления возникают из-за интереса со стороны продавцов при повышении цен.

После определения области или «зоны» поддержки или сопротивления эти ценовые уровни могут служить потенциальными точками входа или выхода, потому что, когда цена достигает точки поддержки или сопротивления, она будет делать одно из двух — отскакивать назад. от уровня поддержки или сопротивления, либо нарушить уровень цены и продолжить движение в его направлении — до тех пор, пока не достигнет следующего уровня поддержки или сопротивления.

Выбор времени для некоторых сделок основан на убеждении, что зоны поддержки и сопротивления не будут пробиты. Независимо от того, останавливается ли цена уровнем поддержки или сопротивления, или она прорывается, трейдеры могут «делать ставки» на направление и могут быстро определить, верны ли они. Если цена пойдет не в том направлении, позиция может быть закрыта с небольшим убытком. Однако, если цена движется в правильном направлении, движение может быть значительным.

Основы

Большинство опытных трейдеров могут поделиться историями о том, как определенные уровни цен не позволяют трейдерам подтолкнуть цену базового актива в определенном направлении.Например, предположим, что Джим держал позицию в акции с марта по ноябрь и ожидал, что стоимость акций вырастет.

Представим, что Джим замечает, что цена не может подняться выше 39 долларов несколько раз в течение нескольких месяцев, хотя она очень близко подошла к тому, чтобы подняться выше этого уровня. В этом случае трейдеры назвали бы ценовой уровень около 39 долларов уровнем сопротивления. Как видно из диаграммы ниже, уровни сопротивления также считаются потолком, потому что эти ценовые уровни представляют собой области, в которых заканчивается ралли.

Изображение Сабрины Цзян © Investopedia 2020

Уровни поддержки — это другая сторона медали. Поддержка относится к ценам на графике, которые, как правило, действуют как нижняя граница, не позволяя цене актива снижаться. Как видно из диаграммы ниже, способность определять уровень поддержки также может совпадать с возможностью покупки, потому что это, как правило, область, в которой участники рынка видят ценность и снова начинают подталкивать цены вверх.

Изображение Сабрины Цзян © Investopedia 2020

Линии тренда

Приведенные выше примеры показывают, что постоянный уровень не позволяет цене актива двигаться выше или ниже.Этот статический барьер является одной из самых популярных форм поддержки / сопротивления, но цена финансовых активов обычно имеет тенденцию вверх или вниз, поэтому нередко можно увидеть, как эти ценовые барьеры меняются с течением времени. Вот почему концепции тренда и линий тренда важны при изучении поддержки и сопротивления.

Когда рынок движется вверх, уровни сопротивления формируются, когда цена замедляется и начинает двигаться обратно к линии тренда. Это происходит в результате фиксации прибыли или краткосрочной неопределенности по конкретному выпуску или сектору.В результате ценовое действие подвергается эффекту «плато» или небольшому падению цены акций, создавая краткосрочную вершину.

Многие трейдеры будут уделять пристальное внимание цене ценной бумаги, поскольку она падает в сторону более широкой поддержки линии тренда, потому что исторически это была область, которая не позволяла цене актива существенно снизиться. Например, как вы можете видеть из диаграммы Newmont Mining Corp (NEM) ниже, линия тренда может обеспечить поддержку актива в течение нескольких лет.В этом случае обратите внимание, как линия тренда поддерживала цену акций Newmont в течение длительного периода времени.

Изображение Сабрины Цзян © Investopedia 2020

С другой стороны, когда рынок имеет тенденцию к снижению, трейдеры будут следить за серией падающих пиков и будут пытаться соединить эти пики вместе с линией тренда. Когда цена приближается к линии тренда, большинство трейдеров будут следить за тем, чтобы актив столкнулся с давлением продавцов, и могут рассмотреть возможность открытия короткой позиции, потому что это область, которая в прошлом толкала цену вниз.

Поддержка / сопротивление идентифицированного уровня, обнаруженного с помощью линии тренда или любым другим методом, считается тем сильнее, чем больше раз цена исторически не могла выйти за его пределы. Многие технические трейдеры будут использовать свои идентифицированные уровни поддержки и сопротивления для выбора стратегических точек входа / выхода, потому что эти области часто представляют цены, которые имеют наибольшее влияние на направление актива. Большинство трейдеров на этих уровнях уверены в базовой стоимости актива, поэтому объем обычно увеличивается больше, чем обычно, что значительно затрудняет трейдерам дальнейшее повышение или снижение цены.

В отличие от рациональных экономических субъектов, изображаемых финансовыми моделями, настоящие люди-трейдеры и инвесторы эмоциональны, допускают когнитивные ошибки и прибегают к эвристике или упрощенным методам. Если бы люди были рациональны, уровни поддержки и сопротивления не работали бы на практике!

Круглые числа

Другой распространенной характеристикой поддержки / сопротивления является то, что цене актива может быть трудно выйти за пределы круглого числа, такого как 50 или 100 долларов за акцию.Большинство неопытных трейдеров склонны покупать или продавать активы, когда цена равна целому числу, потому что они с большей вероятностью считают, что на таких уровнях акция оценивается справедливо. Большинство целевых цен или стоп-приказов, устанавливаемых либо розничными инвесторами, либо крупными инвестиционными банками, размещаются на круглых уровнях цен, а не на таких ценах, как 50,06 доллара США. Поскольку так много заказов размещается на одном уровне, эти круглые числа, как правило, действуют как сильные ценовые барьеры. Если все клиенты инвестиционного банка разместят заказы на продажу по предлагаемой цели, например, в 55 долларов, потребуется огромное количество покупок, чтобы поглотить эти продажи, и, следовательно, возникнет уровень сопротивления.

Скользящие средние

Большинство технических трейдеров используют возможности различных технических индикаторов, таких как скользящие средние, для помощи в прогнозировании будущего краткосрочного импульса, но эти трейдеры никогда полностью не осознают способность этих инструментов определять уровни поддержки и сопротивления. Как видно из диаграммы ниже, скользящая средняя — это постоянно меняющаяся линия, которая сглаживает прошлые ценовые данные, а также позволяет трейдеру определять поддержку и сопротивление.Обратите внимание, как цена актива находит поддержку на скользящей средней, когда тренд идет вверх, и как он действует как сопротивление, когда тренд нисходящий.

Изображение Сабрины Цзян © Investopedia 2020

Трейдеры могут использовать скользящие средние по-разному, например, чтобы предвидеть движение вверх, когда линии цены пересекают ключевую скользящую среднюю, или для выхода из сделок, когда цена опускается ниже скользящей средней. Независимо от того, как используется скользящая средняя, ​​она часто создает «автоматические» уровни поддержки и сопротивления.Большинство трейдеров будут экспериментировать с разными временными периодами в своих скользящих средних, чтобы найти тот, который лучше всего подходит для этой конкретной задачи.

Прочие показатели

В техническом анализе было разработано множество индикаторов для выявления препятствий на пути будущих ценовых действий. Сначала эти индикаторы кажутся сложными, и для их эффективного использования часто требуются практика и опыт. Однако, независимо от сложности индикатора, интерпретация выявленного барьера должна соответствовать тем, которые достигаются с помощью более простых методов.

1,62

«Золотое сечение», используемое в последовательности Фибоначчи, а также неоднократно наблюдаемое в природе и социальной структуре.

Например, инструмент коррекции Фибоначчи является фаворитом среди многих краткосрочных трейдеров, поскольку он четко определяет уровни потенциальной поддержки / сопротивления. Обоснование того, как этот индикатор рассчитывает различные уровни поддержки и сопротивления, выходит за рамки этой статьи, но обратите внимание на рис. 5, как выявленные уровни (пунктирные линии) являются барьерами для краткосрочного направления цены.

Изображение Сабрины Цзян © Investopedia 2020

Измерение значимости зон

Помните, как мы использовали термины «пол» для обозначения поддержки и «потолок» для обозначения сопротивления? Продолжая аналогию с домом, безопасность можно рассматривать как резиновый мяч, который отскакивает в комнате, ударяется об пол (опора), а затем отскакивает от потолка (сопротивление). Шар, который продолжает отскакивать между полом и потолком, похож на торговый инструмент, который переживает консолидацию цен между зонами поддержки и сопротивления.

Теперь представьте, что мяч в полете превращается в шар для боулинга. Эта дополнительная сила, если приложить ее на пути вверх, протолкнет мяч через уровень сопротивления; при спуске он будет проталкивать мяч через уровень опоры. В любом случае, для прорыва поддержки или сопротивления требуется дополнительная сила или энтузиазм со стороны быков или медведей.

Предыдущий уровень поддержки иногда становится уровнем сопротивления, когда цена пытается вернуться вверх, и, наоборот, уровень сопротивления становится уровнем поддержки, когда цена временно падает.

Графики цен позволяют трейдерам и инвесторам визуально определять области поддержки и сопротивления и дают представление о значимости этих ценовых уровней. В частности, они смотрят на:

Количество касаний

Чем чаще цена тестирует область поддержки или сопротивления, тем значительнее становится уровень. Когда цены продолжают отскакивать от уровня поддержки или сопротивления, больше покупателей и продавцов замечают это и принимают торговые решения на основе этих уровней.

Предыдущее изменение цены

Зоны поддержки и сопротивления могут быть более значительными, когда им предшествуют крутые подъемы или падения. Например, быстрое, крутое продвижение или восходящий тренд будет встречено с большей конкуренцией и энтузиазмом и может быть остановлено более значительным уровнем сопротивления, чем медленное, устойчивое продвижение. Медленное продвижение может не привлекать столько внимания. Это хороший пример того, как рыночная психология управляет техническими индикаторами.

Объем при определенных уровнях цен

Чем больше покупок и продаж произошло на определенном уровне цен, тем сильнее будет уровень поддержки или сопротивления.Это потому, что трейдеры и инвесторы помнят эти уровни цен и склонны использовать их снова. Когда наблюдается сильная активность на большом объеме и цена падает, вероятно, произойдет много продаж, когда цена вернется к этому уровню, поскольку людям гораздо удобнее закрывать сделку в точке безубыточности, а не в убыток.

Время

Зоны поддержки и сопротивления становятся более значимыми, если уровни тестировались регулярно в течение длительного периода времени.

Итог

Уровни поддержки и сопротивления являются одной из ключевых концепций, используемых техническими аналитиками, и составляют основу широкого спектра инструментов технического анализа. Основы поддержки и сопротивления состоят из уровня поддержки, который можно рассматривать как основание торговых цен, и уровня сопротивления, который можно рассматривать как потолок. Цены падают и тестируют уровень поддержки, который либо «удерживается», либо цена отскакивает обратно вверх, либо уровень поддержки будет нарушен, и цена упадет через поддержку и, вероятно, продолжит снижение до следующего уровня поддержки.

Определение будущих уровней поддержки может значительно улучшить доходность краткосрочной инвестиционной стратегии, поскольку дает трейдерам точную картину того, какие ценовые уровни должны поддерживать цену данной ценной бумаги в случае коррекции. И наоборот, предвидение уровня сопротивления может быть выгодным, потому что это уровень цен, который потенциально может повредить длинной позиции, обозначая область, где инвесторы имеют высокую готовность продать ценную бумагу. Как упоминалось выше, есть несколько различных методов, которые можно выбрать при поиске поддержки / сопротивления, но независимо от метода интерпретация остается той же — она ​​предотвращает движение цены базового актива в определенном направлении.

Хотя определить уровни поддержки и сопротивления на графике относительно просто, некоторые инвесторы полностью игнорируют их, потому что уровни основаны на прошлых ценовых движениях и не дают реальной информации о том, что произойдет в будущем.

Что такое сопротивление и почему оно важно?

Когда вы говорите о схемах, часто вы встретите сопротивление. Что это такое и почему это важно? Руководитель лаборатории Xymox Джерри Кинг ответил на эти (и многие другие) вопросы!

Сопротивление — это электрическое измерение, которое помогает определить, насколько легко ток может протекать через цепь; в этом посте мы имеем в виду трафаретные печатные схемы (также известные как печатные трассы).Проще всего представить сопротивление как то, насколько трудно течь току, в конце концов, это называется «сопротивлением».

Зачем компаниям нужно / нужно более высокое или более низкое сопротивление для мембранного переключателя?

Требования и спецификации обычно зависят от того, что способна распознавать оконечная электроника. Пример: если вы включите типичный переключатель, измеренное сопротивление, вероятно, будет меньше 100 Ом. Электроника отслеживает следы мембранного переключателя в поисках значений сопротивления.Если между двумя дорожками обнаружено сопротивление, электроника может послать сигнал на включение светодиода. Электроника в устройстве может быть «настроена» на распознавание определенного предела значения сопротивления. Как правило, большинство конечных приложений могут воспринимать несколько сотен Ом и более. Это важно для поставщиков HMI с точки зрения электрических испытаний. При настройке тестовых программ максимальный предел сопротивления должен быть запрограммирован для каждого ключевого места на детали. Если используется порог, который ниже истинных требований потребителей, это может привести к списанию совершенно хороших продуктов.

Что может повлиять на значение сопротивления напечатанного графика?

Ширина и длина имеют определенное значение.

Узкие следы = более высокое сопротивление

Более длинные следы = более высокое сопротивление

Думайте об этом как о реке: воде труднее течь по длинной и узкой реке, чем по короткой и широкой реке.

Это действительно стало популярным в последние несколько лет; интерфейсы становятся меньше, но клиентам нужны те же функции.Чтобы достичь этого, следы должны быть узкими просто потому, что не так много «недвижимости», на которой можно было бы разместить следы.

Химический состав чернил определяет величину сопротивления. Материал с высокой проводимостью может создавать чернила с более низким сопротивлением. Серебро — очень хороший дирижер; это основа проводящих чернил, которые Xymox производит на собственном производстве. Углерод, например, обладает проводящими свойствами, но является плохим проводником, и у него будет значительно более высокое значение сопротивления.

Какие корректировки можно внести в чернила, чтобы получить другое значение сопротивления?

Если вы измените соотношение чешуек серебра и смолы (смола — это базовая смесь, которая скрепляет чешуйки серебра и заставляет чернила прилипать к подложке) сопротивление изменится.

Больше чешуек серебра = меньшее сопротивление

Меньше чешуек серебра = более высокая стойкость.

У этой настройки есть пределы; если процентное содержание чешуек серебра станет слишком низким, чешуйки не смогут должным образом перекрываться для создания электрического контакта. В этом случае переключатель не будет работать. Если процентное содержание чешуек серебра становится слишком высоким, то смолы недостаточно, чтобы скрепить все вместе и приставать к основанию. Другие чернила можно комбинировать с серебряными чернилами для повышения стойкости.Например, можно добавить угольные чернила, которые увеличат стойкость.

Обычно резисторы устанавливаются на их печатных платах, но * бесстыдный штекер * Xymox также может печатать «резистор» на переключателе. В этом случае резистор используется для ограничения количества тока, идущего к светодиоду (это критично, поскольку светодиод может быть поврежден при перегрузке по току). Резисторные чернила обычно имеют гораздо более высокое значение сопротивления, чем серебряные чернила. Большинство из них представляют собой угольные чернила, которые можно отрегулировать с помощью изолирующих чернил.

Сопротивление является важным фактором в электронных схемах, более высокое сопротивление затрудняет прохождение тока, меньшее сопротивление затрудняет прохождение тока. Каковы ваши характеристики сопротивления?

Есть вопросы по дизайну? Не стесняйтесь спрашивать, наши опытные инженеры-конструкторы готовы помочь вам! (без обязательств, обещаю)

Электрическое сопротивление | Инжиниринг | Fandom

Резистор

Электрическое сопротивление — это мера степени, в которой объект препятствует прохождению электрического тока.

Как измерено []

В системе СИ единицей электрического сопротивления является ом. Его обратная величина — , электрическая проводимость , измеренная в сименсах.

Что такое сопротивление []

Сопротивление — это свойство любого объекта или вещества сопротивляться или противодействовать прохождению электрического тока. Величина сопротивления в электрической цепи определяет количество тока, протекающего в цепи для любого заданного напряжения, приложенного к цепи. Соответствующая формула:

R = V / I

где

R — сопротивление объекта, обычно измеряемое в омах.

В — разность потенциалов на объекте, обычно измеряемая в вольтах (постоянный ток).

I — ток, проходящий через объект, обычно измеряемый в амперах

Характеристика []

Для самых разных материалов и условий электрическое сопротивление не зависит от величины протекающего тока или величины приложенного напряжения. В можно измерить непосредственно на объекте или рассчитать путем вычитания напряжений относительно контрольной точки.Первый метод проще для одного объекта и, вероятно, будет более точным. Также могут возникнуть проблемы с предыдущим методом, если напряжение питания переменного тока и два измерения от контрольной точки не совпадают по фазе друг с другом.

Потери в сопротивлении []

Когда ток I протекает через объект с сопротивлением R , электрическая энергия преобразуется в тепло со скоростью (мощностью), равной

где

P — мощность, измеренная в ваттах

I — ток, измеренный в амперах

R — сопротивление, измеренное в омах

Этот эффект полезен в некоторых приложениях, таких как лампы накаливания. освещение и электрическое отопление, но нежелательно при передаче энергии.Обычные способы борьбы с резистивными потерями включают использование более толстого провода и более высоких напряжений. Сверхпроводящий провод используется в специальных приложениях.

Сопротивление проводника []

Сопротивление постоянному току []

Пока плотность тока в проводнике полностью однородна, сопротивление постоянному току R проводника с регулярным поперечным сечением можно вычислить как

где

L — длина проводника, измеренная в метрах

A — площадь поперечного сечения, измеренная в квадратных метрах

ρ (греч. Rho) — удельное электрическое сопротивление ( также называют удельным электрическим сопротивлением () материала, измеряемым в Ом · метр.Удельное сопротивление — это мера способности материала противодействовать прохождению электрического тока.

По практическим соображениям почти любое подключение к реальному проводнику почти наверняка будет означать, что плотность тока не является полностью однородной. Однако эта формула по-прежнему дает хорошее приближение для длинных тонких проводников, таких как провода.

Сопротивление переменного тока []

Если провод проводит высокочастотный переменный ток, то эффективная площадь поперечного сечения провода, доступная для проведения тока, уменьшается.(См. Скин-эффект).

Формула Термана дает диаметр проволоки, сопротивление которой увеличится на 10%.

где

— рабочая частота, измеренная в герцах (Гц)

— диаметр провода в миллиметрах

Эта формула применима к изолированным проводам. В проводнике в непосредственной близости от других проводников фактическое сопротивление выше из-за эффекта близости.

Причины сопротивления []

Металлы []

Металл состоит из решетки атомов, каждый из которых имеет оболочку из электронов. Внешние электроны могут диссоциировать от своих родительских атомов и путешествовать через решетку, делая металл проводником. Когда к металлу прикладывается электрический потенциал (напряжение), электроны дрейфуют от одного конца проводника к другому под действием электрического поля. В реальном материале атомная решетка никогда не бывает идеально регулярной, поэтому ее несовершенства рассеивают электроны и вызывают сопротивление.Повышение температуры заставляет атомы вибрировать сильнее, вызывая еще больше столкновений и еще больше увеличивая сопротивление.

Чем больше площадь поперечного сечения проводника, тем больше электронов доступно для переноса тока, поэтому тем меньше сопротивление. Чем длиннее проводник, тем больше случаев рассеяния происходит на пути каждого электрона через материал, поэтому тем выше сопротивление. [1]

В полупроводниках и изоляторах []

Полупроводники обладают свойствами, которые частично уступают свойствам металлов и изоляторов.Силиконовый бульон имеет сероватый металлический блеск, как металл, но хрупкий, как стекло. Можно управлять резистивными свойствами полупроводниковых материалов, легируя эти материалы атомарными элементами, такими как мышьяк или бор, которые создают электроны или дырки, которые могут перемещаться по решетке материала.

В ионных жидкостях / электролитах []

В электролитах электропроводность осуществляется не зонными электронами или дырками, а движущимися целыми частицами атомов (ионами), каждый из которых несет электрический заряд.Удельное сопротивление ионных жидкостей сильно зависит от концентрации соли — в то время как дистиллированная вода является почти изолятором, соленая вода является очень эффективным проводником электричества. В клеточных мембранах токи переносятся ионными солями. Небольшие отверстия в мембранах, называемые ионными каналами, избирательны по отношению к определенным ионам и определяют сопротивление мембраны.

Сопротивление различных материалов []

Теория лент []

Уровни энергии электронов в изоляторе.

Квантовая механика утверждает, что энергия электрона в атоме не может быть произвольной величиной.Скорее, существуют фиксированные уровни энергии, которые могут занимать электроны, и значения между этими уровнями невозможны. Уровни энергии сгруппированы в две полосы: валентная зона и зона проводимости (последняя обычно выше первой). Электроны в зоне проводимости могут свободно перемещаться по веществу в присутствии электрического поля.

В изоляторах и полупроводниках атомы вещества влияют друг на друга так, что между валентной зоной и зоной проводимости существует запрещенная зона энергетических уровней, которую электроны просто не могут занять.Для протекания тока электрону необходимо передать относительно большое количество энергии, чтобы он мог перепрыгнуть через этот запрещенный промежуток в зону проводимости. Таким образом, большие напряжения дают относительно малые токи.

Дифференциальное сопротивление []

Когда сопротивление может зависеть от напряжения и тока, дифференциальное сопротивление , инкрементное сопротивление или наклонное сопротивление определяется как наклон графика V-I в определенной точке, таким образом:

Эту величину иногда называют просто сопротивлением , хотя эти два определения эквивалентны только для омического компонента, такого как идеальный резистор.Если график V-I не является монотонным (т.е. имеет пик или впадину), дифференциальное сопротивление будет отрицательным для некоторых значений напряжения и тока. Это свойство часто называют отрицательным сопротивлением , , хотя правильнее его называть отрицательным дифференциальным сопротивлением , поскольку абсолютное сопротивление В, /, все еще является положительным.

Температурная зависимость []

Около комнатной температуры электрическое сопротивление типичного металлического проводника увеличивается линейно с температурой:

,

где a — коэффициент термического сопротивления.

Электрическое сопротивление типичного собственного (нелегированного) полупроводника экспоненциально уменьшается с температурой:

При повышении температуры, начиная с абсолютного нуля, примесные (легированные) полупроводники сначала уменьшают сопротивление, когда носители покидают доноры или акцепторы, а затем, когда большинство доноров или акцепторов теряют свои носители, сопротивление снова начинает немного увеличиваться из-за уменьшение подвижности носителей (как в металле), а затем, наконец, начинают вести себя как собственные полупроводники, поскольку носители от доноров / акцепторов становятся незначительными по сравнению с термически генерируемыми носителями

Электрическое сопротивление электролитов и изоляторов сильно нелинейно и зависит от конкретного случая, поэтому здесь не приводятся обобщенные уравнения.

См. Также []

Внешние ссылки []

Что такое сопротивление? | HIOKI E.E. CORPORATION

Что такое электрическое сопротивление? Объяснение основ сопротивления, методов расчета и резисторов

Обзор

Если вы, как и многие люди, возможно, слышали об электрическом сопротивлении, но не совсем понимаете его. Тем не менее, вы можете не решаться спрашивать людей об этом сейчас. Проще говоря, электрическое сопротивление — это сила, противодействующая потоку электричества.

Сопротивление влияет на поток электричества. Эта страница предлагает базовые знания об электрическом сопротивлении, а также подробное объяснение таких тем, как методы расчета и резисторы.

Что такое сопротивление?

Сопротивление электричеству, то есть электрическое сопротивление, представляет собой силу, противодействующую прохождению тока. Таким образом, он служит индикатором того, насколько трудно течь току. Значения сопротивления выражены в омах (Ом).

Когда между двумя клеммами существует разность электронов, электричество будет течь от высокого к низкому.Сопротивление противодействует этому потоку. Чем больше сопротивление, тем меньше ток. И наоборот, чем ниже сопротивление, тем больше ток.

Расчет сопротивления

Электрическое сопротивление можно рассчитать как значение, используя напряжение и ток в цепи.

• Сопротивление = напряжение / ток

Эта формула известна как закон Ома. Если напряжение остается постоянным, значение сопротивления будет уменьшаться по мере увеличения тока (знаменатель).И наоборот, значение сопротивления будет увеличиваться при уменьшении тока. Другими словами, электрическое сопротивление низкое в цепях с большими токами и высокое в цепях с небольшими токами.

В принципе сопротивление определяется типом и температурой вещества, через которое проходит электричество, а также его длиной. Вообще говоря, электричество легче проходит через металлы из-за их низкого электрического сопротивления, которое зависит от типа металла и увеличивается в следующем порядке: серебро → медь → золото → алюминий → железо.Кроме того, сопротивление уменьшается с повышением температуры, а повышение температуры означает увеличение сопротивления.

Кроме того, электрическое сопротивление увеличивается с увеличением длины, по которой должен пройти ток. Проводники с большой площадью поперечного сечения имеют низкое сопротивление, поскольку через них легче проходит электричество, а проводники с малой площадью поперечного сечения имеют более высокое сопротивление.

Взаимосвязь между площадью поперечного сечения вещества и величиной протекающего тока

Что такое резисторы?

Резисторы — это электронные компоненты, которые препятствуют прохождению электрического тока в цепи.Резисторы используются в электрических цепях для регулировки тока и напряжения, почти так же, как смесители используются для регулировки потока водопроводной воды. Их можно использовать не только для управления протеканием тока, но и для распределения напряжения в цепи.

Электронным схемам необходимы резисторы для работы в соответствующих условиях. Резисторы изготовлены из материалов, которые препятствуют прохождению электрического тока через них. Таким образом, они могут контролировать протекание тока по цепи.Когда ток уменьшается с помощью резистора, избыточная электрическая энергия преобразуется в тепло.

Резисторы

Резисторы доступны в различных типах, включая следующие основные разновидности:

• Постоянные резисторы
• Переменные резисторы
• Потенциометры

К основным типам постоянных резисторов относятся углеродно-пленочные резисторы и металлопленочные резисторы. , которые содержат углеродное или металлическое покрытие соответственно. Эти резисторы имеют фиксированные значения сопротивления.У переменных резисторов есть значения сопротивления, которые можно изменять. Потенциометры — это тип переменного резистора, который используется для точной настройки напряжения и тока.

Переменный резистор

Методы измерения сопротивления

Сопротивление в цепи можно измерить с помощью цифрового мультиметра. Эти инструменты могут измерять не только сопротивление, но также напряжение, ток и другие параметры, что делает их полезным инструментом в самых разных ситуациях. Чтобы использовать цифровой мультиметр, включите прибор и установите его в режим сопротивления (Ω).

Выберите необходимый диапазон на основе значения сопротивления объекта измерения. Вставьте штекер красного измерительного провода в клемму «Ω», а разъем черного измерительного провода — в клемму COM. Затем поместите щупы в контакт с обоими концами резистора. Проверьте результат измерения, отображаемый на ЖК-экране прибора. По завершении измерения отсоедините измерительные провода от резистора.

На сопротивление влияет множество факторов, включая температуру.Некоторые цифровые мультиметры обеспечивают возможность применения поправок для учета внешних воздействий, например, в виде функции преобразования температуры измерителя сопротивления. Следовательно, при покупке цифрового мультиметра рекомендуется проверить работоспособность доступных моделей.

Резисторы необходимы для обеспечения надлежащего протекания тока.

Сопротивление служит индикатором, который количественно определяет, насколько легко ток будет протекать в цепи, используя в качестве единицы измерения Ом (Ом).Ток увеличивается при уменьшении сопротивления и уменьшается при увеличении сопротивления. Резисторы необходимы для обеспечения протекания тока в цепях на соответствующем уровне. Для измерения сопротивления в конкретных приложениях используются различные резисторы.

Цифровые мультиметры необходимы для определения правильности работы резисторов. Почему бы не попробовать измерить сопротивление, используя метод, описанный выше?

Как использовать

Сопутствующие товары

Узнать больше

Электрическое сопротивление и Ом — хорошо объяснено

Как мы знаем, ток — это поток свободных электронов через материал от более высокого потенциала к более низкому.Во время этого потока некоторые из этих электронов сталкиваются с другими атомами в материале и теряют свою энергию в виде тепла. Эти столкновения вызывают падение потенциала в материале. Это свойство материала препятствовать прохождению через него тока известно как сопротивление. Величина сопротивления, создаваемого материалом для прохождения тока, зависит от количества свободных электронов, присутствующих в нем, и типов препятствий, присутствующих в нем.

Определение сопротивления

Свойство материала сопротивляться свободному потоку электронов через него называется сопротивлением.Обозначается буквой R. Сопротивление материала зависит от его поперечного сечения, длины и относительной проницаемости.

Сопротивление материала определяется как R = ρ ^l / _A

где ρ — относительная проницаемость материала, l — длина материала, а A — площадь его поперечного сечения.

Символ сопротивления:

Единица сопротивления:

Единица измерения сопротивления — ом, а единица сопротивления символически обозначается греческой буквой Ω.Один Ом — это величина сопротивления, которая ограничит ток, протекающий через проводник, до 1 ампера, когда к нему приложен 1 вольт.

Закон Ома:

Согласно закону Ома ток, протекающий через сопротивление, прямо пропорционален напряжению на нем.

В = ИК

R = ^V / _I

В — Напряжение на резисторе

I — Ток, протекающий через него.

Когда ток течет по проводнику, несколько электронов теряют свою энергию из-за столкновения с атомами в нем. Энергия, потерянная из-за столкновения, рассеивается в виде тепла. Сила тока, протекающего через проводник, обратно пропорциональна его сопротивлению. Чем выше сопротивление, тем меньше ток.

Резистор

Резистор — это устройство с двумя выводами, которое используется в электрической цепи и обеспечивает заданное сопротивление протеканию тока в цепи.Сопротивление резистора может быть линейным или нелинейным в зависимости от используемого материала. Сопротивление линейного резистора не зависит от приложенного напряжения. Но сопротивление нелинейного резистора зависит от приложенного напряжения. Резисторы из полупроводников нелинейны.

Мощность, потребляемая резистором

Мощность, потребляемая сопротивлением, составляет

.

P = VI = I (IR) = I ² R

Где В, — напряжение на резисторе, а I — ток, протекающий через него.

Энергия, потерянная через резистор

Энергия, потерянная через резистор за время t, определяется как

.

E = (V ² / R) t = I ² Rt

«В» — это напряжение на резисторе, «I» — это ток, протекающий через него, а «t» — время в секундах.

Температурный коэффициент сопротивления

Сопротивление любого материала зависит от температуры. Для металлов он увеличивается с повышением температуры.Но для полупроводников сопротивление обратно пропорционально температуре. Удельное сопротивление полупроводника уменьшается с повышением температуры.

Проблемы, основанные на сопротивлении.

Задача 1:

К батарее 12 В подключено сопротивление 20 Ом. Рассчитайте потери мощности и потери энергии в цепи, когда она остается замкнутой в течение 3 минут.

Решение:

Ток, протекающий через резистор R = ^В / _I = 12/20 = 0.6А

Мощность, потерянная на резисторе, P = I ² R = 0,6 ² x 20 = 7,2 Вт

Потери энергии в резисторе, W = I ² R x t = 7,2 x 3x 60 с = 1296 Дж

Проблема 2

Если сопротивление, подключенное к батарее 6 В, пропускает через нее ток 0,2 ампера, найдите значение сопротивления.

Решение:

По закону Ома R = ^В / _{I = 6/0.2} = 30 Ом.

Сопротивление подключено последовательно.

В последовательной цепи ток через все элементы одинаковый. Пусть V ₁ , V ₂ , V ₃ ,… V _n — напряжение на каждом сопротивлении. Тогда полное напряжение на последовательно соединенных сопротивлениях равно

.

V _s = V ₁ + V ₂ + V ₃ +… V _n IR _eq = IR ₁ + IR ₂ + IR ₃ +….. + IR _n

Разделив все уравнение на I, R _eq = R ₁ + R ₂ + R ₃ +… .. + R _n

Из приведенного выше уравнения очевидно, что при последовательном соединении сопротивлений полное сопротивление равно сумме отдельных сопротивлений.

Сопротивление подключено параллельно.

В параллельной цепи напряжение на каждой ветви одинаковое.Пусть I ₁ , I ₂ , I ₃ ,… I _n — ток через каждое сопротивление. Тогда полный ток через параллельно соединенное сопротивление равно

.

I _T = I ₁ + I ₂ + I ₃ +… I _n V / R _eq = V / R ₁ + V / R ₂ + V / R ₃ +… .. + V / R _n

Делим все уравнение на В.,

1 / R _экв = 1 / R ₁ + 1 / R ₂ + 1 / R ₃ +….. + 1 / R _n

Из приведенного выше уравнения очевидно, что когда набор сопротивлений соединен параллельно, то величина, обратная эквивалентному сопротивлению, равна сумме обратных величин отдельных сопротивлений.

Другие подобные статьи:

.