Особенности измерения удельного и поверхностного сопротивления четырехзондовым методом
Основные определения
Удельное электрическое сопротивление является фундаментальным параметром, который определяет способность материала препятствовать протеканию через него электрического тока. В отличие от широко известного электрического сопротивления, которое зависит от формы и площади поперечного сечения, удельное сопротивление не зависит от геометрических размеров, а характеризует исключительно электропроводящие свойства материала.
Ниже приведен закон Ома в классическом и дифференциальном видах:
где I — сила тока, U — напряжение, R — электрическое сопротивление, j ⃗ — вектор плотности тока, E ⃗ — вектор напряженности электрического поля, ρ — удельное электрическое сопротивление.
Вторая формула применима для бесконечно малого объема, а потому наиболее удобна, когда мы исследуем новые материалы (в том числе анизотропные), такие как графен, углеродные нанотрубки и т.д. Как видно, единственным параметром, который отвечает за свойства самого материала, здесь является удельное электрическое сопротивление. В случае работы с тонкими слоями в полупроводниковом производстве также вводится понятие поверхностного сопротивления, связь которого с удельным сопротивлением рассмотрена ниже.
Электрическое сопротивление однородного образца, представленного на РИС 1, определяется следующим образом:
где R — электрическое сопротивление [Ом], S — площадь поперечного сечения, d — толщина материала, w — ширина, l — длина.
Если мы возьмем квадрат поверхности материала, то есть l=w, то из выражения (3) получим соотношения для поверхностного сопротивления:
где R — поверхностное сопротивление [Ом/] (Ом на квадрат). Другими словами, поверхностное сопротивление представляет собой сопротивление квадратного участка поверхности материала толщиной d. Причем оно не зависит от величины сторон этого квадрата. Понятие поверхностного сопротивления также применимо и для неоднородно легированных слоев. С помощью данного параметра можно определить исходное качество материала, выявить проблемы технологического процесса при проведении межоперационного контроля отдельных слоев, а также осуществить выходной контроль качества материала.
Методы измерения
На сегодняшний день существуют два основных метода измерения поверхностного сопротивления:
- четырехзондовый метод Кельвина;
- бесконтактный вихретоковый метод.
Вихретоковый метод предполагает взаимодействие образца с электромагнитным полем, которое формируется генератором (как правило, это индуктивная катушка). Возбуждаемые в образце вихревые токи в свою очередь создают электромагнитное поле, которое действует на индуктивную катушку, изменяя ее полное электрическое сопротивление (РИС 2). Таким образом можно определить поверхностное сопротивление образцов. Преимуществами данного метода являются отсутствие контакта с исследуемым образцом, высокая пропускная способность и высокое разрешение. В качестве недостатков можно отметить невысокую точность измерений (погрешность ~10 %) и малый диапазон измерения сопротивления — этот метод преимущественно используется для проводящих образцов.
Поэтому оборудование, построенное на данном принципе, применяется в основном для in-line контроля при больших объемах производства.
Четырехзондовый метод Кельвина предполагает использование специальной измерительной головы с четырьмя иглами (РИС 3). Через крайние иглы (1 и 4) течет измерительный ток, через иглы 2 и 3 выполняется измерение напряжения с образца. Все иглы расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. Данный метод позволяет значительно расширить диапазон измерения в область малых значений сопротивления за счет использования четырехпроводной схемы подключения и отсутствия падения напряжения на измерительных кабелях. Кроме того, он также может применяться для диэлектрических материалов с высоким значением сопротивления (~ МОм). Точность измерений данным методом может быть лучше ±1 %, а воспроизводимость ±0,1 %.
К основным недостаткам данного метода относятся:
- наличие непосредственного контакта с образцом: иглы измерительной головы могут оставлять царапины или проколы измеряемого слоя;
- нагрев образца вследствие протекания измерительного тока;
- изменение расстояния между иглами измерительной головы вследствие её износа;
- термо-ЭДС из-за неидеальности контактов и неоднородности образца.
Эти недостатки могут быть устранены с помощью некоторых методик, которые мы рассмотрим отдельно более подробно:
- Повреждение образца можно минимизировать путем подбора механических параметров измерительной головы, таких как радиус закругления и усилие прижатия игл. К примеру, при измерении параметров кремниевых пластин оптимальным вариантом будет использование диаметра закругления игл 40 мкм, а усилия прижатия 200 г. Это связано с необходимостью создания надежного электрического контакта при наличии естественного слоя окисла. При проведении тестирования более мягких материалов, например ITO, желательно использовать иглы с большим радиусом закругления (500 мкм) и меньшим усилием прижатия (25 г).
- Для уменьшения нагрева образца рекомендуется использовать импульсный режим измерения и такой уровень измерительного тока, который не позволит существенно разогреть образец за время измерения. На практике выбор величины тока обусловлен чувствительностью измерителя напряжения либо точностью источника тока. Как правило, большинство измерителей способны точно регистрировать сигналы порядка мВ. Поэтому для материалов, поверхностное сопротивление которых лежит в диапазоне от единиц Ом/ до сотен кОм/, существует эмпирическое правило устанавливать измерительный ток такой величины, которая создаст падение напряжения на внутренних иглах от 7 до 15 мВ. Однако в случае проводящих материалов (мОм/ и менее) достичь указанного падения напряжения можно только при использовании довольно большого тока, что провоцирует нагрев образца. При измерении же высокорезистивных материалов (МОм/ и более) напряжение в несколько мВ требует протекания тока величиной порядка нА, который может быть искажен внешними электромагнитными наводками. Оба пограничных варианта решаются по-разному в зависимости от тестируемого материала. Однако обобщенное правило для любого случая — это выбирать ток, который одновременно обеспечит наибольшее падение напряжения между иглами и не создаст значительного разогрева образца.
где V23 — напряжение между иглами 2 и 3, I14 — измерительный ток.
В данной формуле нет параметра, отвечающего за расстояние между иглами, — он сокращается, если этот параметр одинаков для всех игл. Поэтому если в ходе эксплуатации измерительной головы расстояние между иглами со временем изменяется, то это значительно влияет на результат измерения. Более того, ни один изготовитель измерительных голов не может обеспечить одинаковое расстояние между иглами с учетом того, что они являются подпружиненными, из-за чего фактическое расстояние в момент контактирования может меняться. В этом случае согласно ГОСТу 24392-80 и ASTM F84-99 необходимо провести замер реального расстояния между иглами в момент контакта. Для этого осуществляется серия контактов с образцом и проводятся замеры фактического расстояния между иглами по следам игл на поверхности образца. Полученная информация позволяет рассчитать эффективное значение межзондового расстояния и увеличить точность измерения. Такого рода измерения необходимо проводить время от времени, чтобы понимать текущее состояние измерительной головы. Более того, сама система перемещения головы должна обеспечивать строго перпендикулярное расположение игл на образце, исключая латеральное перемещение по образцу и его царапание, как показано на РИС 4в.
Для получения более достоверных результатов при измерении распределения поверхностного сопротивления по поверхности пластины часто прибегают к использованию одной из разновидностей четырехзондового метода — метода самокомпенсации геометрических эффектов (ASTM F1529). Этот метод имеет следующие преимущества:
- снижение влияния краевых эффектов до 0,1 % по сравнению с измерениями в центре;
- не требуется информация о диаметре образца и точных координатах размещения измерительной головы на образце: поправочный коэффициент непосредственно рассчитывается с помощью двух схем измерения, представленных на РИС 5.
- процедуру измерения расстояния между иглами можно исключить, так как отклонения в расположении игл некритичны, как в традиционном методе измерения.
Таким образом можно нивелировать негативное влияние износа измерительной головы.
Как известно, термо-ЭДС (VTEMF) возникает при контакте двух разнородных материалов, которые имеют разную температуру. Данное явление часто наблюдается при контакте измерительной головы и исследуемого образца. Более того, сам измеритель напряжения может иметь некоторое смещение относительно нуля (Vof). Оба этих эффекта приводят к появлению ошибки при измерениях. Чтобы ее исключить, в каждой точке на образце проводят два измерения с противоположными направлениями тока: сначала измеряют сопротивления при протекании тока от первой иглы к четвертой, а затем от четвертой к первой. Полученные два значения поверхностного сопротивления используются для нахождения среднего значения, которое исключает термо-ЭДС и смещение измерителя напряжения, поскольку обе эти величины не изменяются при смене направления тока. В итоге среднее значение поверхностного сопротивления рассчитывается по формуле:
Более подробно данную методику демонстрирует РИС 6.
Поверхностное сопротивление эпитаксиальных, легированных, диффузионных или осажденных пленок позволяет определить качество технологического процесса. Однородность характеристик слоя на поверхности подложки показывает расхождение параметров конечных кристаллов, взятых в разных местах на пластине. Именно поэтому очень важно иметь возможность строить карты распределения поверхностного сопротивления по всей поверхности образца. Традиционный четырехзондовый метод и метод самокомпенсации геометрических эффектов успешно справляются с этой задачей и являются наиболее распространенными способами, которые реализованы на сегодняшний день во множестве различных установок от разных производителей. Ниже мы рассмотрим основные типы установок и важные особенности, которые позволяют провести корректные и точные измерения электрофизических параметров образцов.
Измерительные комплексы
В советское время наиболее популярным был прибор ИУС-3 (РИС 7а). Данный прибор включает в себя четырехзондовую голову, способную плавно опускаться за счет своей тяжести. Встроенный источник-измеритель проводит измерение поверхностного сопротивления, которое может быть использовано для расчета удельного сопротивления в случае однородного образца. Основным недостатком такой системы является измерительная голова, которая в силу отсутствия на тот момент технологии подпружиненных пробников была реализована на плоских пружинах (РИС 7б). Изза этого головы быстро приходили в негодность, и на данный момент такие системы требуют замены в связи с отсутствием производства расходных элементов.
Однако современные технологии позволили создать более конкурентное решение, способное выполнять порядка миллиона контактирований с воспроизводимостью 20 мкм. На сегодняшний день компания Остек-Электро освоила производство измерительных голов для измерения поверхностного и удельного сопротивления четырехзондовым методом (РИС 8). Благодаря собственному производству такие параметры головы, как усилие прижатия, расстояние между иглами и радиус закругления игл могут быть подобраны под конкретные исследуемые материалы. В качестве игл используются надежные подпружиненные пробники от немецкой компании Ingun. Технология монтажа пробников предусматривает их установку в посадочную гильзу, исключающую люфт и латеральное перемещение иглы во время контакта. Такие измерительные головы также успешно применяются в автоматических установках.
В качестве преемника установки ИУС-3 ООО «Остек-Электро» успешно поставляет собственную разработку ИУС-7 (РИС 9). Установка содержит высокоточный источник-измеритель Keithley серии 2400 с базовой погрешностью 0,012 % (внесен в Госреестр СИ), ручное контактирующее устройство с возможностью плавной регулировки усилия прижатия и быстрой замены измерительной головы, персональный компьютер с программным обеспечением «Кристалл» (РИС 10). Программное обеспечение позволяет учесть конкретные размеры образца и рассчитать необходимые поправочные коэффициенты согласно стандарту ASTM F84-99. Функция автоматического протоколирования сохраняет измеренные данные с привязкой к месту измерения на образце и выводит всю необходимую статистику в отчете. Автоматическая подстройка тока исключает инжекцию неосновных носителей заряда в образец и нагрев образца во время измерения.
При необходимости установка может быть оснащена термостабилизированным столом. Данный программно-аппаратный комплекс полностью закрывает вопрос проведения измерений в ручном режиме.
Как уже было сказано ранее, для оценки качества технологического процесса необходимо получить распределение удельного и поверхностного сопротивления на всей поверхности образца. В этом случае требуются автоматические установки, способные перемещать измерительную голову либо стол и проводить измерения по заранее созданному рецепту без участия оператора. Установка SF-P1500 (РИС 11), разработанная ООО «Остек-Электро» совместно с тайваньской компанией Pomme Technologies, способна проводить измерения распределения поверхностного и удельного сопротивления в том числе методом самокомпенсации геометрических эффектов.
Образец располагается на столе c вакуумным прижимом. Перемещение измерительной головы по поверхности образца осуществляется с помощью прецизионных приводов. Важным здесь является надежный и воспроизводимый контакт с образцом, так как это напрямую связано с точностью измерений: прохождение игл сквозь исследуемый слой вследствие чрезмерного прижатия может привести к получению ошибочных измерений и повреждению самого образца. Кроме высокоточного перемещения требуется также изолировать образец от внешних вибраций. Для этих целей используется специальное виброизоляционное основание на воздушных подушках.
Фотопроводимость и фотоэффект могут значительно влиять на результаты измерений при работе с высокорезистивными полупроводниковыми слоями. Чтобы исключить влияние этих эффектов, образец располагается внутри камеры, которая ослабляет воздействие света и внешних электромагнитных полей. Кроме того, все измерительные кабели экранированы и расположены отдельно от кабелей питания.
В программном обеспечении с русскоязычным интерфейсом оператор создает тестовый рецепт, в котором указывает необходимое количество точек на образце, величину измерительного тока, температуру стола и т. д. Затем установка в автоматическом режиме производит измерения согласно рецепту и рассчитывает удельное и поверхностное сопротивление в соответствии со стандартами ASTM и SEMI. Полученные данные подвергаются статистической обработке. Результат измерений представляется в виде таблицы или как 3D/2D-диаграмма (РИС 12).
Помимо измерения удельного и поверхностного сопротивления установка SF-P1500 имеет опцию встроенного термостатирующего стола. Температурный диапазон может быть подобран в зависимости от решаемой задачи. С помощью этой опции удается замерить не только удельное и поверхностное сопротивление, но и температурный коэффициент сопротивления (ТКС), который позволяет получить дополнительную информацию об образце при различных температурах.
С точки зрения метрологии как ручные, так и полуавтоматические установки являются комплексным средством измерения, которое состоит из источника-измерителя, соединительных кабелей и измерительной головы. Поэтому даже если источник-измеритель внесен в Госреестр СИ, необходимо непосредственно убедиться, что результаты измерений не искажаются наводками в кабелях или неправильным расположением игл на образце. Это возможно с помощью использования стандартных образцов. Желательно, чтобы стандартный образец как можно больше соответствовал по характеристикам реальным образцам, на которых проводятся измерения. По результатам аттестации на каждый образец выдается сертификат, который подтверждает его электрофизические параметры в течении определенного срока. После этого срока образец должен пройти периодическую аттестацию. ООО «Остек-Электро» совместно с российскими предприятиями изготавливает и проводит аттестацию стандартных образцов для установок по измерению удельного и поверхностного сопротивления. При наличии такого образца можно соотнести результаты измерения на установке с аттестационными данными и сделать выводы относительно правильности измерений. Более того, при использовании термостабилизирующего стола возникает дополнительный источник погрешности, связанный с температурой самого образца: так как образец обладает толщиной, то верхний его слой всегда будет иметь отличную от стола температуру. В этом случае используется специальный резистор, изготовленный на теплопроводящей подложке, имитирующей подложку исследуемого образца (РИС 13). Его аттестация проходит в камере тепла-холода, где исключается наличие неравномерного нагрева. После этого терморезистор располагается непосредственно на столе и производятся измерения ТКС с помощью установки. Сопоставив полученные результаты измерения ТКС в камере тепла-холода и на термостатирующем столе, можно оценить влияние градиента температуры по толщине образца и точность установки температуры стола на результаты измерения.
Выводы
Несмотря на кажущуюся простоту четырехзондового метода измерения удельного и поверхностного сопротивлений возникает множество трудностей при его реализации на практике. Мы рассмотрели основные моменты, на которые стоит обратить внимание при выборе оборудования, а также способы оценки погрешности результатов измерения. Однако при работе с определенными материалами могут возникать дополнительные нежелательные затруднения. В этом случае перед выбором конкретной установки рекомендуется провести реальные измерения, на основании которых подобрать обеспечивающую достоверные измерения конфигурацию. Такой подход позволит сэкономить и деньги, и время.
ООО «Остек-Электро» обладает многолетним опытом в поставке программно-аппаратных комплексов для измерения удельного и поверхностного сопротивлений: начиная от собственной разработки и сборки измерительных голов и заканчивая написанием программного обеспечения для автоматических установок. Компания имеет необходимое оборудование в своем демонстрационном зале, что позволяет увидеть и провести замеры на реальных образцах. Высококвалифицированные инженеры помогут подобрать необходимые опции или разработать необходимые узлы непосредственно под конкретные требования. Именно такой подход позволит безошибочно найти лучшее решение, особенно для нестандартных задач.
Сопротивление определение — Справочник химика 21
Расход изменяется при неизменном давлении. Такой процесс имеет место, когда напор компрессора используется для преодоления сопротивления определенного слоя жидкости, как это наблюдается в некоторых химических процессах или в стале-278 [c.278]Это необходимо помнить, используя в расчетах формулы, взятые из различных источников, В отечественной литературе принято использовать коэффициент сопротивления, определенный в соответствии с (2.42). В настоящей работе все расчетные зависимости согласованы с этим определением. [c.72]
Практические измерения по определению опасности коррозии или эффективности катодной защиты являются преимущественно электрическими по своей природе. В принципе вопрос всегда сводится к измерению трех наиболее известных величин в электротехнике напряжения, силы тока и сопротивления. Определение потенциалов металлов в грунте или в растворах электролитов является измерением (не создающим нагрузки на цепь тока) падения напряжения между объектом и электродом сравнения, находящимися в среде с высоким сопротивлением (см. раздел 2.2). [c.81]
Уравнение движения твердой частицы в криволинейном патоке с учетом силы инерции движения частицы в радиальном направлении и величины сопротивления, определенной по квадратичному закону, будет более сложным [c.525]
На графиках для всех результатов опытов, полученных под руководством авторов настоящей работы, все экспериментальные точки помечены значками. Экспериментальные точки, отмеченные кружками ( О ), были получены при исследовании процесса теплопередачи (испытания при горячей теплообменной поверхности). Экспериментальные точки, помеченные крестиками (X), получены в опытах при исследовании коэффициента сопротивления, когда теплообменная поверхность не нагревалась (испытания при холодной теплообменной поверхности). Наблюдаемые в некоторых случаях расхождения между значениями коэффициента сопротивления, определенными на горячей и холодной теплообменной поверхности (см., например, рис. 10-1), объясняются влиянием изменения свойств теплоносителя с изменением температуры, которое рассматривалось в гл. 4. [c.133]
Второе граничное условие записано для условия скольжения скорости для коэффициента зеркального отражения, равного единице. Коэффициент лобового сопротивления определен как [c.352]
В разнообразных схемах ручной или автоматической регулировки МЭР для определения величины нагрузки на регулируемый анод или группу анодов в большинстве случаев используются электрические параметры — измерение магнитного поля проводника, перепад напряжения на сопротивлении определенного участка проводника или аналогичные показатели. Для управления процессом регулирования МЭР применяются также вычислительные машины [144— 146]. [c.75]
Среднее удельное сопротивление, определенное из уравнения Козени — Кармана [4, 12, 13], характеризует пористость обезвоживаемого осадка. Она зависит от многих свойств, таких,как размер частиц и их форма, концентрация, сжимаемость. Существует много комбинаций физических свойств, которые могут дать одинаковое среднее удельное сопротивление. Уравнение Козени — Кармана не может адекватно описать влияние концентрации сухого вещества [3] и предполагает, что частицы являются несжимаемыми. По этим причинам следует остеречься сравнивать сопротивления различных осадков. Среднее удельное сопротивление осадка не отражает химических свойств поверхности частиц, их способности взаимодействовать с химиче- [c.196]
Проведенный расчет показывает, что переходное сопротивление, определенное по кривой распределения оказывается в два раза больше, чем принятое в расчете и определяемое по кривой Д Ух- Иными словами, поляризация, включаясь в общее измеряемое смещение потенциала АЕх, обусловливает получение ошибочных значений переходного сопротивления. Анализ этих расхождений показывает, что реально определяемая величина / пер оказывается в два-три раза больше, чем истинная. [c.203]
Рассмотрим эти же данные, но исходя из приведенной методики расчета, позволяющей учесть поляризацию. Поскольку величина переходного сопротивления, определенная по кривой распределения АЕх, в два раза превышает действительную, примем для расчета переходное сопротивление в два раза меньшим, чем определено по углу наклона. Расчет всех основных показателей катодной защиты приведен в табл. 3-16, а на рис. 3-29 кривые 2 показывают расчетную зависимость АЕ от расстояния. Как вид- [c.203]
На рис. 51 представлены результаты измерений удельного объемного сопротивления, определенного в трех направлениях,и удельного поверхностного сопротивления, определенного в двух направлениях, в зависимости от времени для гетинакса в условиях 96%-ной относительной влажности при 23°С. [c.107]
В случае частицы, подчиняющейся квадратичному закону сопротивления, определение пробега частицы вдоль оси несколько сложнее. [c.40]
Влагосодержание кварцевого песка при заполнении не должно превышать 0,05% (масс.), его объемное сопротивление, определенное при 20 5 °С, должно быть не менее 10 Ом см, а среднее эффективное значение пробивного напряжения при 50 Гц в однородном поле при разрядном промежутке 20.мм — не менее 25 кВ. Заполнение рекомендуется производить с помощью принудительной вибрации. [c.248]
Проведенный расчет показывает, что переходное сопротивление, определенное по кривой распределения АЕ , оказывается в 2 раза [c.283]
Рассмотрим те же данные, но исходя из приведенной выше методики расчета, позволяющей учесть поляризацию. Поскольку величина переходного сопротивления, определенная по кривой распределения в 2 раза превышает действительную, примем [c.284]
Измерение сопротивления заземляющих устройств, активных сопротивлений определение удельного сопротивления грунта [c.223]
Возвращаясь к обсуждению результатов измерения внутреннего сопротивления, отметим, что величины внутреннего сопротивления, определенные импульсным методом, всегда оказываются меньше измеренных по методу переменного тока. Так, например, определенная 1о осциллограммам (рнс. 104) максимальная величина [c.207]
Исключительно большое значение для исследования процессов электрохимической коррозии имеют современные методы исследований, такие, как измерения электродных потенциалов металлов, определения кинетики электродных процессов по поляризационным кривым и по токам модельных коррозионных элементов, определение емкости электрода и омических сопротивлений, определение работы выхода электрона, построение кривых заряжения и ряд других. [c.6]
Некоторые исследователи сумели получить заметный выигрыш в чувствительности, особенно в случае болометров, охлаждением приемника излучения. Однако пока не существует ни одной общедоступной системы такого рода. Иногда используют необычно большой температурный коэффициент сопротивления определенных материалов в точке перехода в сверхпроводящее состояние. Хотя с помощью таких приемников и были проведены некоторые измерения, требующие высокой чувствительности, но трудности стабилизации температуры в узком интервале перехода столь велики, что вряд ли можно рассчитывать на широкое распространение приемников этого типа. [c.28]
Уравнение (2.107) «известно под названием закона Стокса. Этот закон находит применение при описании движения коллоидных частиц под воздействием электрического поля, в теории седиментации и при изучении движения аэрозольных частиц. Следует помнить, что закон Стокса выполняется вплоть до значений числа Рейнольдса (рассчитанного по диаметру сферы) порядка 0,1. При Ке = 1 сила сопротивления, определенная по закону Стокса, примерно на 10% ниже истинной. Поведение такой же модельной системы при более высоких значениях чисел Рейнольдса обсуждается в главе 6. Рассмотренная выше задача свидетельствует о необходимости более общей постановки задач механики жидкости, чтобы охватить слз чай искривленных линий тока. Такой подход развивается в главе 3. [c.66]
Так как в ионных растворах электропроводность зависит от концентрации ионов, то при помощи измерений электропроводности (молярной или эквивалентной) также можно определить степень диссоциации вещества в растворе. Электропроводность, как известно, является величиной, обратной сопротивлению, и поэтому измерения сопротивления определенных жидкостей могут характеризовать их электропроводность. Для измерения электропроводности используется мост Уитстона или другие приборы. [c.188]
Геометрические и аэродинамнче ские характеристики семи типораз меров горелок ЦКТИ, рассчитанных на единичную теплопроизводитель ность от 2, 3 до 55 Гкал/ч, представ лены в табл. 5-2. Гидравлическое сопротивление воздушного тракта горелок определяется величиной /и, подсчитанной для рекомендуемого диапазона скоростей а ь и значениями коэффициента сопротивлений определенных экспериментально. Значения для сечения в пережиме амбразуры составляют прн включении обоих отсеков регистра примерно 3, 6, а при включении только периферийного отсека — около 5,5. [c.84]
В расчет входит определение по заданному аварийному расходу необходимого эквивалентного проходного сечения, диаметра седла и других размеров проточной части клапана определение давлений в подводящем и отводящем трубопроводах с учетом их сопротивлений определение параметров уплотнения в затворе определение параметров пружины, сил реакции в выпускном трубопроводе. В расчете приведена проверка полученных размеров клапана по формуле Госгортехнадзора. [c.191]
На понижение удельного сопротивления определенное влияние также будет оказывать уменьшение самопроизвольной намагниченности, так как, согласно квантовомеханической теории [2, 3], электроны 3 -оболочки участвуют в обменном взаимодействии, обусловливающем самопроизвольную намагниченность, и выполняют функции носителей зарядов. [c.104]
Наконец, электрическое сопротивление диафрагмы можно получить как разность сопротивлений определенного участка электролита сначала без диафрагмы, затем с диафрагмой, помещенной по пути прохождения электрического тока, но так, чтобы весь ток проходил через диафрагму. Таким путем можно, например, изме- [c.37]
Несмотря на хорошее суммарное совпадение опытных и проектных значений Ьд и в результате испытаний было отмечено повышенное сопротивление со стороны продуктов сгорания при существенно пониженном сопротивлении воздушной стороны. Специальные измерения профиля листов поверхности теплообмена показали наличие недоштамповки в средней части листов. Это привело к расширению каналов со стороны воздуха и соответствующему сужению каналов со стороны продуктов сгорания, обусловленному относительным перемещением и упругой деформацией листов элемента под действием внутреннего избыточного давления. Вследствие различных величин недоштамповки проходные сечения воздухоподогревателей двух испытанных модификаций изменялись неодинаково. Со стороны воздуха сечения увеличивались на номинальном режиме соответственно на 18 и 28%, а со стороны продуктов сгорания уменьшались соответственно на 13 и 22%. В соответствии с изменением проходных сечений изменялись и действительные значения эквивалентных диаметров каналов. Расчеты, выполненные для условий опытов, показали, что степень регенерации тепла для исследованной конструкции поверхности теплообмена практически не зависит от отмеченного перераспределения проходных сечений, а относительные суммарные потери давления при этом заметно повышаются. Устранение недоштамповки листов и обеспечение номинальных проходных сечений и эквивалентных диаметров каналов позволяет понизить относительные суммарные потери давления до 4%. С учетом действительных проходных сечений и эквивалентных диаметров каналов получено хорошее согласование коэффициентов сопротивления поверхности теплообмена натурных аппаратов с коэффициентами сопротивления, определенными по результатам продувки отдельных элементов с номинальными размерами каналов, рис. 2-11, б. В связи с этим необходимо отметить, что возможность получения проектных гидродинамических характеристик воздухоподогревателя из профильных листов зависит от качества выполнения профиля листов элементов. [c.75]
Рис. 31. (о) г одографы импеданса для поликристаллического электрода в растворе 1 М K I +жМ КзРе(СМ) + жМ K Fe( N) при значениях ж (1) 3,3-10 (2) 10 (3) 5-10 — (4) Ю — (5) 2-10″. Частота переменного тока (Гц) указана на графиках. (5) Зависимость фарадеевского сопротивления, определенного по годографам, от концентрации K Fe( N) при постоянной концентрации KjFe( N) [174] [c.54]
Гндродинамическая теория теплообмена установила связь между интенсивностью теплообмена и гидродинамическим сопротивлением [27, 43]. Дальнейшее развитие этой идеи, получившей название рейнольдсовой аналогии, привело к формулировке тройной аналогии [43]. Разнородные явления переноса в движущейся среде имеют идентичный механизм. Поэтому гидродинамическое сопротивление и коэффициенты теплообмена и массообмена могут быть связаны соответствующими уравнениями. Установление таких соотношений в высшей степени заманчиво, так как наиболее легко определяется экспериментально гидродинамическое сопротивление. Определение же через него коэффициентов тепло-и массопередачи открывает большие практические возможности. Вместе с тем, несомненно, перенос вихрей (глобул) [c.15]
Значительно легче и с большей точностью можно измерить механическое сопротивление определенного твердого тела, движущегося в поле тяготения (св- иментационный ме-юЩ . Особенно просто при работе с расплавами определять скорость падения шарика в жидкости. Тамман(см. А. II, 71) в 1903 г. применил этом метод к органическим жидкостям. Он вычислял внутреннее трение при па.мощи формулы Стокса, по скорости падения шарика V см1сек) как функцию его радиуса го, плотности шарика б и плотности жидкости Ф ( —ускорение силы тяжести) [c.91]
Во время сбрасывания жидкости через предохранительный клапан давление в системе не должно заметно повышаться. Достигнуть этого Гхюжно подбором соответствующей величины проходного сечения клапана, создающего гидравлическое сопротивление определенной величины. [c.135]
Регулирующие винты связаны со специальным предохранительным устройством (предохранительными шайбами), действие которого основано на сопротивлении определенному усилию. При перегрузке вальцев предохранительная шайба срезается (ломается) и дает возможность подшипнику переднего валка отойти [c.79]
При экспериментах в трубках большого диаметра с использованием воздуха и в трубках небольшого диаметра с использованном жидкости было показано, что для возможности расчета равновесной скорости общ епрннятую зависимость Стокса — Ньютона для определения коэффициента сопротивления [46] следует дополнить членом, характерпзуюш им степень турбулентности или профиль скоростей потока. Классический коэффициент сопротивления определен из экспериментов по свободному падению или осаждению в неподвижной жпдкости. Скорость в точке Р является равновесной скоростью, которая зависит не только от физических характеристик частиц п газа, по также от характера движения и от степени турбулентности потока. [c.80]
Приборы для измерения сопротивления, как они устроены и работают
Приборы для измерения сопротивления, как они устроены и работают
Приборы для измерения сопротивления условно можно подразделить на следующие группы: омметры, измерители сопротивления заземления, щитовые измерители сопротивления изоляции для сети с изолированной нейтралью, мегаомметры. Выбор типа мегаомметра для определения сопротивления изоляции зависит от параметров объекта испытания и производится исходя из необходимого предела измерения и номинального напряжения объекта.
По своей физической природе все вещества по-разному реагируют на протекание через них электрического тока. Одни тела хорошо его пропускают и их относят к проводникам, а другие очень плохо. Это диэлектрики.
Свойства веществ противодействовать протеканию тока оценивают численным выражением — величиной электрического сопротивления. Принцип его определения предложил Георг Ом. Его именем названа единица измерения этой характеристики.
Взаимосвязь между электрическим сопротивлением вещества, приложенным к нему напряжением и протекающим электрическим током принято называть законом Ома.
Принципы измерения электрического сопротивления
Исходя из приведенной на картинке зависимости трех важнейших характеристик электричества определяют величину сопротивления. Для этого необходимо иметь:
1. источник энергии, например, батарейку или аккумулятор;
2. измерительные приборы силы тока и напряжения.
Источник напряжения через амперметр подключают к измеряемому участку, сопротивление которого необходимо определить, а вольтметром меряют падение напряжения на потребителе.
Сняв отсчет тока I амперметром и величину напряжения U вольтметром, рассчитывают значение сопротивления R по закону Ома. Этот простой принцип позволяет выполнять замеры и производить расчеты вручную. Однако, пользоваться им в таком виде сложно. Для удобства работы созданы омметры.
Конструкция простейшего омметра
Производители измерительных приборов изготавливают устройства измерения сопротивления, работающие по:
1. аналоговым;
2. или цифровым технологиям.
Первый вид приборов называют стрелочными за счет способа отображения информации — перемещения стрелки относительно начального положения в точку отсчета на шкале.
Омметры стрелочного типа, как измерительные приборы сопротивлений, появились первыми и продолжают успешно работать до настоящего времени. Они есть в арсенале инструментов большинства электриков.
В конструкции этих приборов:
1. все компоненты приведенной схемы встроены в корпус;
2. источник выдает стабилизированное напряжение;
3. амперметр измеряет ток, но его шкала сразу проградуирована в единицах сопротивления, что исключает необходимость выполнения постоянных математических расчетов;
4. на внешние вывода клемм корпуса подключаются провода с концами, обеспечивающими быстрое создание электрической связи с испытуемым элементом.
Стрелочные приборы подобного класса измерения работают за счет собственной магнитоэлектрической системы. Внутри измерительной головки помещена обмотка провода, в которую подключена токопроводящая пружинка.
По этой обмотке от источника питания через измеряемое сопротивление Rx проходит ток, ограничиваемый резистором R до уровня миллиампер. Он создает магнитное поле, которое начинает взаимодействовать с полем постоянного магнита, расположенного здесь же, которое показано на схеме полюсами N—S.
Чувствительная стрелка закреплена на оси пружинки и под действием результирующей силы, сформированной от влияния этих двух магнитный полей, отклоняется на угол, пропорциональный силе протекающего тока или величине сопротивления проводника Rx.
Шкала прибора выполнена в делениях сопротивления — Омах. За счет этого положение стрелки на ней сразу указывает искомую величину.
Принцип работы цифрового омметра
В чистом виде цифровые измерители сопротивлений выпускаются для выполнения сложных работ специального назначения. Массовому потребителю сейчас доступен большой ассортимент комбинированных приборов, совмещающих в своей конструкции задачи омметра, вольтметра, амперметра и другие функции.
Для замера сопротивления необходимо перевести соответствующие переключатели в требуемый режим работы прибора и подключить измерительные концы к проверяемой схеме.
При разомкнутых контактах на табло будет индикация «I», как показано на фотографии. Оно соответствует большему значению, чем прибор может определить на заданном участке чувствительности. Ведь в этом положении он уже измеряет сопротивление воздушного участка между контактами зажимов соединительных проводов.
Когда же концы установлены на резистор или проводник, то цифровой омметр отобразит значение его сопротивления реальными цифрами.
Принцип измерения электрического сопротивления цифровым омметром тоже основан на применении закона Ома. Но, в его конструкции уже работают более современные технологии, связанные с использованием:
1. соответствующих датчиков, предназначенных для измерения тока и напряжения, которые передают информацию по цифровым технологиям;
2. микропроцессорных устройств, обрабатывающих полученные сведения от датчиков и выводящих их на табло в наглядном виде.
У каждого типа цифрового омметра могут быть свои отличительные пользовательские настройки, которые следует изучить перед работой. Иначе по незнанию можно допустить грубые ошибки, ибо подача напряжения на его вход встречается довольно часто. Она проявляется выгоранием внутренних элементов схемы.
Обычными омметрами проверяют и измеряют электрические цепи, сформированные проводами и резисторами, обладающие относительно небольшими электрическими сопротивлениями на пределах до нескольких десятков или тысяч Ом.
Измерительные мосты постоянного тока
Электрические приборы измерения сопротивления в виде омметров созданы как переносные, мобильные устройства. Ими удобно пользоваться для оценки типовых, стандартных схем или прозвонки отдельных цепей.
В лабораторных условиях, где часто нужна высокая точность и качественное соблюдение метрологических характеристик при выполнении измерений работают другие устройства — измерительные мосты постоянного тока.
Электрические схемы измерительных мостов на постоянном токе
Принцип работы таких приборов основан на сравнении сопротивлений двух плеч и создании баланса между ними. Контроль сбалансированного режима осуществляется контрольным мили- или микроамперметром по прекращению протекания тока в диагонали моста.
Когда стрелка прибора установится на ноль можно вычислить искомое сопротивление Rx по значениям эталонов R1, R2 и R3.
Схема измерительного моста может иметь возможность плавного регулирования сопротивлений эталонов в плечах или выполняться ступенчато.
Внешний вид измерительных мостов
Конструктивно такие приборы выполняются в едином заводском корпусе с возможностью удобной сборки схемы для электрической проверки. Органы управления переключения эталонов позволяют быстро выполнять измерения сопротивлений.
Омметры и мосты предназначены для измерения сопротивления проводников электрического тока, обладающих резистивным сопротивлением определенной величины.
Приборы измерения сопротивления контура заземления
Необходимость периодического контроля технического состояния контуров заземлений зданий вызвана условиями их нахождения в грунте, который вызывает коррозионные процессы металлов. Они ухудшают электрические контакты электродов с почвой, проводимость и защитные свойства по стеканию аварийных разрядов.
Принцип работы приборов этого типа тоже основан на законе Ома. Зонд контура заземления стационарно размещен в земле (точка С), за счет чего его потенциал равен нулю.
На одинаковых расстояниях от него порядка 20 метров забивают в грунт однотипные заземлители (главный и вспомогательный) так, чтобы стационарный зонд был расположен между ними. Через оба этих электрода пропускают ток от стабилизированного источника напряжения и замеряют его величину амперметром.
На участке электродов между потенциалами точек А и С вольтметром замеряют падение напряжения, вызванное протеканием тока I. Далее проводится расчет сопротивления контура делением U на I с учетом поправки на потери тока в главном заземлителе.
Если вместо амперметра и вольтметра использовать логометр с катушками тока и напряжения, то его чувствительная стрелка будет сразу указывать конечный результат в омах, избавит пользователя от рутинных вычислений.
По этому принципу работает много марок стрелочных приборов, среди которых популярны старые модели МС-0,8, М-416 и Ф-4103.
Их удачно дополняют разнообразные современные измерители сопротивлений, созданные для подобных целей с большим арсеналом дополнительных функций.
Приборы измерения удельного сопротивления грунта
С помощью только что рассмотренного класса приборов также измеряют удельное сопротивление почвы и различных сыпучих сред. Для этого их включают по другой схеме.
Электроды главного и вспомогательного заземлителя разносят на расстояние, большее 10 метров. Учитывая то, что на точность замера могут влиять близкорасположенные токопроводящие объекты, например, металлические трубопроводы, стальные башни, арматура, то к ним допустимо приближаться не меньше, чем на 20 метров.
Остальные правила измерения остаются прежними.
По такому же принципу работают приборы измерения удельного сопротивления бетона и других твердых сред. Для них применяются специальные электроды и незначительно меняется технология замера.
Как устроены мегаомметры
Обычные омметры работают от энергии батарейки или аккумулятора — источника напряжения небольшой мощности. Его энергии достаточно для того, чтобы создать слабый электрический ток, который надежно проходит через металлы, но ее мало для создания токов в диэлектриках.
По этой причине обычным омметр не может выявить большинство дефектов, возникающих в слое изоляции. Для этих целей специально создан другой тип приборов измерения сопротивлений, которые принято называть на техническом языке «Мегаомметр». Название обозначает:
— мега — миллион, приставка;
— Ом — единица измерения;
— метр — общепринятое сокращение слова измерять.
Внешний вид
Приборы этого типа тоже бывают стрелочными и цифровыми. В качестве примера можно продемонстрировать мегаомметр марки М4100/5.
Его шкала состоит из двух поддиапазонов:
1. МΩ — мегаомы;
2. KΩ — килоомы.
Электрическая схема
Сравнивая ее со схемой устройства обычного омметра, легко увидеть, что она работает по тем же самым принципам, основанным на применении закона Ома.
В качестве источника напряжения выступает генератор постоянного тока, ручку которого необходимо равномерно вращать с определенной скоростью порядка 120 оборотов в минуту. От этого зависит уровень высоковольтного напряжения, выдаваемого в схему. Эта величина должна пробить слой дефектов с пониженной изоляцией и создать сквозь нее ток, который отобразится перемешением стрелки по шкале.
Переключатель режима измерения МΩ—KΩ коммутирует положение групп резисторов схемы, обеспечивая работу прибора в одном из рабочих поддиапазонов.
Отличием конструкции мегаомметра от простого омметра является то, что на этом приборе используются не две выходные клеммы, подключаемые к измеряемому участку, а три: З (земля), Л (линия) и Э (экран).
Клеммами земля и линия пользуются для измерения сопротивдения изоляции токоведущих частей относительно земли или между разными фазами. Клемма экрана призвана устранить воздействие создаваемых токов утечек через изоляцию на точность работы прибора.
У большого количества мегаомметров других моделей клеммы обозначают немного по-другому: «rx», «—», «Э». Но суть работы прибора от этого не меняется, а клемма экрана используется для тех же целей.
Цифровые мегаомметры
Соврменные приборы измерения сопротивления изоляции оборудования работают по тем же принципам, что их стрелочные аналоги. Но они отличаются значительно большим количеством функций, удобством в измерениях, габаритами.
Выбирая цифровые приборы для постоянной эксплуатации следует учитывать их особенность: работу от автономного источника питания. На морозе батарейки быстро теряют работоспоосбность, требуют замены. По этой причине работа стрелочными моделями с ручным генератором остается востребованной.
Правила безопасности при работе с мегаомметрами
Минимальное напряжение, создаваемое прибором на выходных клеммах, составляет 100 вольт. Оно используется для проверки изоляции электронных блоков и чувствительной аппаратуры.
В зависимости от сложности и конструкции оборудования электрической схемы на мегаомметрах применяют другие значения напряжений вплоть дл 2,5 кВ включительно. Самыми мощными приборами можно оценивать изоляцию высоковольтного оборудования линий электропередач.
Все эти работы требуют четкого выполнения правил безопасности, а осуществлять их могут исключительно подготовленные специалисты, имеющие допуск к работам под напряжением.
Характерными опасностями, создаваемыми мегаомметрами при работе являются:
— опасное высокое напряжение на выходных клеммах, измерительных проводах, подключенном электрическом оборудовании;
— необходимость предотвращения действия наведенного потенциала;
— создание остаточного заряда на схеме после выполнения замера.
При измерении сопротивления слоя изоляции высокое напряжение прикладывается между токоведущей частью и контуром земли или оборудованием другой фазы. На протяженных кабелях, линиях электропередачи оно заряжает емкость, образованную между разными потенциалами. Любой неумелый работник своим телом может создать путь для разряда этой емкости и получить электрическую травму.
Чтобы исключить такие несчастные ситуации перед выполнением замера мегаомметром проверяют отсутствие опасного потенциала на схеме и снимают его после работы с прибором по специальной методике.
Омметры, мегаомметры и рассмотренные выше измерители работают на постоянном токе, определяют только резистивное сопротивление.
Приборы измерения сопротивления в цепях переменного тока
Наличие большого количества различных индуктивных и емкостных потребителей как в бытовых домашних электросетях, так и на производстве, включая предприятия энергетики, создает дополнительные потери энергии за счет реактивной составляющей полного электрического сопротивления. Отсюда возникает необходимость ее полного учета и выполнения специфических измерений.
Приборы для измерения сопротивления петли фаза-ноль
Когда в электрической проводке происходит неисправность, приводящая к закорачиванию потенциала фазы на ноль, то образуется цепь, по которой идет ток короткого замыкания. На его величину влияет сопротивление участка электропроводки от места КЗ до источника напряжения. Оно определяет величину аварийного тока, который должен отключаться автоматическими выключателями.
Поэтому сопротивление петли фаза-ноль необходимо выполнять на самой удаленной точке и с его учетом подбирать номиналы защитных автоматов.
Для выполнения подобных замеров разработано несколько методик, основанных на:
— падении напряжения при: отключенной цепи и на сопротивлении нагрузки;
— коротком замыкании с пониженными токами от постороннего источника.
Замер на нагрузочном сопротивлении, встроенном в прибор, отличается точностью и удобством. Для его выполнения концы прибора вставляют в самую отдалённую от защит розетку.
Нелишним бывает выполнение измерений во всех розетках. Современные измерители, работающие по этому методу, сразу показывают сопротивление петли фаза-ноль на своем табло.
Все рассмотренные приборы представляют только часть устройств для измерения сопротивления. На предприятиях энергетики работают целые измерительные комплексы, позволяющие постоянно анализировать изменяющиеся величины электрических параметров на сложном высоковольтном оборудовании и принимать экстренные меры для устранения возникающих неисправностей.
Ранее ЭлектроВести писали, что производитель электромобилей NIO представил уже второй кроссовер в своей линейке — меньше и более доступный. Цены на ES6 стартуют с $52 тыс. У него впечатляющая электронная начинка и запас хода до 500 км.
По материалам: electrik.info.
Грунт |
Удельное сопротивление, среднее значение (Ом*м) | Сопротивление заземления для комплекта ZZ-000-015, Ом |
Сопротивление заземления для комплекта ZZ-000-030, Ом |
Сопротивление заземления для комплекта ZZ-100-102, Ом |
Асфальт | 200 — 3 200 | 17 — 277 | 9,4 — 151 | 8,3 — 132 |
Базальт | 2 000 | Требуются специальные мероприятия (замена грунта) | ||
Бентонит (сорт глины) | 2 — 10 | 0,17 — 0,87 | 0,09 — 0,47 | 0,08 — 0,41 |
Бетон | 40 — 1 000 | 3,5 — 87 | 2 — 47 | 1,5 — 41 |
Вода | ||||
Вода морская | 0,2 | 0 | 0 | 0 |
Вода прудовая | 40 | 3,5 | 2 | 1,7 |
Вода равнинной реки | 50 | 4 | 2,5 | 2 |
Вода грунтовая | 20 — 60 | 1,7 — 5 | 1 — 3 | 1 — 2,5 |
Вечномёрзлый грунт (многолетнемёрзлый грунт) | ||||
Вечномёрзлый грунт — талый слой (у поверхности летом) | 500 — 1000 | — | — | 20 — 41 |
Вечномёрзлый грунт (суглинок) | 20 000 | Требуются специальные мероприятия (замена грунта) | ||
Вечномёрзлый грунт (песок) | 50 000 | Требуются специальные мероприятия (замена грунта) | ||
Глина | ||||
Глина влажная | 20 | 1,7 | 1 | 0,8 |
Глина полутвёрдая | 60 | 5 | 3 | 2,5 |
Гнейс разложившийся | 275 | 24 | 12 | 11,5 |
Гравий | ||||
Гравий глинистый, неоднородный | 300 | 26 | 14 | 12,5 |
Гравий однородный | 800 | 69 | 38 | 33 |
Гранит | 1 100 — 22 000 | Требуются специальные мероприятия (замена грунта) | ||
Гранитный гравий | 14 500 | Требуются специальные мероприятия (замена грунта) | ||
Графитовая крошка | 0,1 — 2 | 0 | 0 | 0 |
Дресва (мелкий щебень/крупный песок) | 5 500 | 477 | 260 | 228 |
Зола, пепел | 40 | 3,5 | 2 | 1,7 |
Известняк (поверхность) | 100 — 10 000 | 8,7 — 868 | 4,7 — 472 | 4,1 — 414 |
Известняк (внутри) | 5 — 4 000 | 0,43 — 347 | 0,24 — 189 | 0,21 — 166 |
Ил | 30 | 2,6 | 1,5 | 1 |
Каменный уголь | 150 | 13 | 7 | 6 |
Кварц | 15 000 | Требуются специальные мероприятия (замена грунта) | ||
Кокс | 2,5 | 0,2 | 0,1 | 0,1 |
Лёсс (желтозем) | 250 | 22 | 12 | 10 |
Мел | 60 | 5 | 3 | 2,5 |
Мергель | ||||
Мергель обычный | 150 | 14 | 7 | 6 |
Мергель глинистый (50 — 75% глинистых частиц) | 50 | 4 | 2 | 2 |
Песок | ||||
Песок, сильно увлажненный грунтовыми водами | 10 — 60 | 0,9 — 5 | 0,5 — 3 | 0,4 — 2,5 |
Песок, умеренно увлажненный | 60 — 130 | 5 — 11 | 3 — 6 | 2,5 — 5,5 |
Песок влажный | 130 — 400 | 10 — 35 | 6 — 19 | 5 — 17 |
Песок слегка влажный | 400 — 1 500 | 35 — 130 | 19 — 71 | 17 — 62 |
Песок сухой | 1 500 — 4 200 | 130 — 364 | 71 — 198 | 62 — 174 |
Супесь (супесок) | 150 | 13 | 7 | 6 |
Песчаник | 1 000 | 87 | 47 | 41 |
Садовая земля | 40 | 3,5 | 2 | 1,7 |
Солончак | 20 | 1,7 | 1 | 0,8 |
Суглинок | ||||
Суглинок, сильно увлажненный грунтовыми водами | 10 — 60 | 0,9 — 5 | 0,5 — 3 | 0,4 — 2,5 |
Суглинок полутвердый, лесовидный | 100 | 9 | 5 | 4 |
Суглинок при температуре минус 5 С° | 150 | — | — | 6 |
Супесь (супесок) | 150 | 13 | 7 | 6 |
Сланец | 10 — 100 | |||
Сланец графитовый | 55 | 5 | 2,5 | 2,3 |
Супесь (супесок) | 150 | 13 | 7 | 6 |
Торф | ||||
Торф при температуре 10° | 25 | 2 | 1 | 1 |
Торф при температуре 0 С° | 50 | 4 | 2,5 | 2 |
Чернозём | 60 | 5 | 3 | 2,5 |
Щебень | ||||
Щебень мокрый | 3 000 | 260 | 142 | 124 |
Щебень сухой | 5 000 | 434 | 236 | 207 |
Определение сопротивления кабелей на напряжение 6
В данной статье приводятся таблицы активного и индуктивного сопротивления кабелей на напряжение 6 — 35 кВ взятые из различных справочников по проектированию электрических сетей и руководящих указаний.
Значения активного и индуктивного сопротивления кабелей необходимы при расчете токов короткого замыкания и проверки кабеля на потери напряжения.
Сопротивление кабелей с бумажной, резиновой и поливинилхлоридной изоляцией на напряжение 6 — 35 кВ
1. РД 153-34.0-20.527-98 – Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования. 2002 г. Таблица П.8, страница 145.
2. Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г. Таблица 2-5, страница 48.
3. Справочник по проектированию электроснабжению. Ю.Г. Барыбина. 1990 г. Таблица 2.63, страницы 175-176.
4. Справочная книга электрика. Григорьева В.И. 2004г. Таблицы 3.9.7; 3.9.11; страницы 448-449
Если значения активных и реактивных сопротивлений кабелей, вы не нашли в приведенных таблицах. В этом случае, сопротивление кабеля можно определить по приведенным формулам с подстановкой в них фактических параметров кабелей.
Методика расчета представлена в книге: «Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г, страницы 45-48».
Активное сопротивление кабеля
1. Активное сопротивление однопроволочной жилы, определяется по формуле 2-1, Ом:
где:
- l — длина жилы, м;
- s – поперечное сечение жилы, мм2, определяется по формуле: π*d2/4;
- d – диаметр жилы кабеля;
- α20 – температурный коэффициент сопротивления, равный при 20 °С:
- 0,00393 1/град – для меди;
- 0,00403 1/град – для алюминия;
- ρ20 – удельное сопротивление материала жилы при 20 °С (температура изготовления жилы), можно принять согласно книги «Справочная книга электрика. Григорьева В.И. 2004г.» Таблица 1.14, страница 30.
- tж – допустимая температура нагрева жилы, согласно ПУЭ п.1.3.10 и 1.3.12.
2. Активное сопротивление многопроволочной жилы определяется также по формуле 2-1, но из-за конструктивных особенностей многопроволочной жилы, вместо значений ρ20 вводиться в формулу ρр равное:
- 0,0184 Ом*мм2/м – для медных жил;
- 0,031 Ом*мм2/м – для алюминиевых жил.
3. Удельное активное сопротивление жилы, отнесенное к единице длины линии 1 км, определяется из следующих зависимостей, Ом/км:
Индуктивное сопротивление кабеля
1. Удельное реактивное (индуктивное) сопротивление кабеля определяется по формуле 2-8, Ом/км:
где:
- d – диаметр жилы кабеля.
- lср – среднее геометрическое расстояние между центрами жил кабеля определяется по формуле [Л1.с.19]:
где:
- lА-В — расстояние между центрами жил фаз А и В;
- lВ-С — расстояние между центрами жил фаз В и С;
- lС-А — расстояние между центрами жил фаз С и А.
Пример
Определить активное и индуктивное сопротивление кабеля марки АВВГнг(А)-LS 3х120 на напряжение 6 кВ производства «Электрокабель» Кольчугинский завод». Длина кабельной линии L = 300 м.
Решение
1. Определяем поперечное сечение токопроводящей жилы кабеля имеющую круглую форму:
S = π*d2/4 = 3,14*13,52/4 = 143 мм2
Расчет поперечного сечение секторной жилы, а также размеры секторных жил на напряжение 0,4 — 10 кВ представлен в статье: «Расчет поперечного сечения секторной жилы кабеля«.
где: d = 13,5 мм – диаметр жилы кабеля (многопроволочные уплотненные жилы), определяется по ГОСТ 22483— 2012 таблица С.3 для кабеля с токопроводящей жилой класса 2. Класс токопроводящей жилы указывается в каталоге завода-изготовителя кабельной продукции.
Ниже представлена классификация жил кабелей, согласно ГОСТ 22483— 2012:
2. Определяем удельное активное сопротивление кабеля марки АВВГнг(А)-LS 3х120, отнесенное к единице длины линии 1 км, Ом/км:
где:
- l = 1000 м – длина жилы, м;
- α20 – температурный коэффициент сопротивления, равный при 20 °С:
- 0, 00393 1/град – для меди;
- 0,00403 1/град – для алюминия;
- ρр – удельное сопротивление материала многопроволочной жилы, равное:
- 0,0184 Ом*мм2/м – для медных жил;
- 0,031 Ом*мм2/м – для алюминиевых жил;
- tж = 65 °С — допустимая температура нагрева жилы, для кабеля напряжением 6 кВ, согласно ПУЭ п.1.3.10.
3. Определяем удельное активное сопротивление кабеля, исходя из длины кабельной трассы:
где: L = 0,3 км – длина кабельной трассы, км;
4. Определяем среднее геометрическое расстояние между центрами жил кабеля, учитывая что жилы кабеля расположены в виде треугольника.
где:
- lА-В = 20,3 мм — расстояние между центрами жил фаз А и В;
- lВ-С = 20,3 мм — расстояние между центрами жил фаз В и С;
- lС-А = 20,3 мм — расстояние между центрами жил фаз С и А.
Что бы определить расстояние между центрами жил кабеля, нужно знать диаметр жил кабеля d = 13,5 мм и толщину изоляции жил из поливинилхлоридного пластиката dи.ж = 3,4 мм, согласно ГОСТ 16442-80 таблица 4. Определяем расстояние между центрами жил фаз равное 20,3 мм (см.рис.1).
5. Определяем удельное реактивное (индуктивное) сопротивление кабеля марки АВВГнг(А)-LS 3х120, Ом/км:
где: d = 13,5 мм – диаметр жилы кабеля;
6. Определяем удельное реактивное сопротивление кабеля, исходя из длины кабельной трассы:
Сопротивление кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6 — 35 кВ
Значения активного и реактивного (индуктивного) сопротивления кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена приводятся в каталогах завода-изготовителя. Для ознакомления приведу лишь некоторых производителей кабельной продукции.
«Электрокабель» Кольчугинский завод» – Каталог кабельной продукции.
В таблице 12 – приводятся значения активного сопротивления кабелей согласно ГОСТ 22483-2012
Компания «Estralin» — Каталог силовые кабели и кабельные системы 6 – 220 кВ.
Компания «Камкабель» — Настольная книга проектировщика. Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 6-35 кВ.
Справочники по проектированию электрических сетей и руководящие указания, которые упомянуты в данной статье, вы сможете найти, скачав архив.
Литература:
1. Расчет токов короткого замыкания в электросетях 0,4-35 кВ, Голубев М.Л. 1980 г.
Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.
Конвертер удельного электрического сопротивления • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения
Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
Высоковольтная линия идет на север от атомной электростанции в Пикеринге, Онтарио, Канада
Общие сведения
Алюминиевый провод высоковольтной линии электропередачи
Как только электричество покинуло лаборатории учёных и стало широко внедряться в практику повседневной жизни, встал вопрос о поиске материалов, обладающих определёнными, порой совершенно противоположными, характеристиками по отношению к протеканию через них электрического тока.
Трубчатый нагреватель кухонной плиты
Например, при передаче электрической энергии на дальнее расстояние, к материалу проводов предъявлялись требования минимизации потерь из-за джоулева нагрева в сочетании с малыми весовыми характеристиками. Примером тому являются всем знакомые высоковольтные линии электропередач, выполненные из алюминиевых проводов со стальным сердечником.
Или, наоборот, для создания компактных трубчатых электронагревателей требовались материалы с относительно высоким электрическим сопротивлением и высокой термостойкостью. Простейшим примером прибора, в котором применяются материалы с подобными свойствами, может служить конфорка обыкновенной кухонной электроплиты.
От проводников, используемых в биологии и медицине в качестве электродов, зондов и щупов, требуется высокая химическая устойчивость и совместимость с биоматериалами в сочетании с малым контактным сопротивлением.
Александр Николаевич Лодыгин. Источник: Wikimedia CommonsВольфрамовая спираль лампы накаливания
К разработке такого ныне привычного всем прибора, как лампа накаливания, свои усилия приложила целая плеяда изобретателей из разных стран: Англии, России, Германии, Венгрии и США. Томас Эдисон, проведя более тысячи опытов проверки свойств материалов, подходящих на роль нитей накала, создал лампу с платиновой спиралью. Лампы Эдисона, хотя и имели высокий срок эксплуатации, но не были практичными из-за высокой стоимости исходного материала.
Последующие работы русского изобретателя Лодыгина, предложившего использовать в качестве материалов нити относительно дешёвые тугоплавкие вольфрам и молибден с более высоким удельным сопротивлением, нашли практическое применение. К тому же Лодыгин предложил откачивать из баллонов ламп накаливания воздух, заменяя его инертными или благородными газами, что привело к созданию современных ламп накаливания. Пионером массового производства доступных и долговечных электрических ламп стала компания General Electric, которой Лодыгин переуступил права на свои патенты и далее успешно работал в лабораториях компании долгое время.
Низкое качество электропроводки часто является причиной пожаров в каркасных домах
Этот перечень можно продолжать, поскольку пытливый человеческий ум настолько изобретателен, что порой для решения определённой технической задачи ему нужны материалы с невиданными доселе свойствами или с невероятными сочетаниями этих свойств. Природа уже не успевает за нашими аппетитами и учёные всех стран мира включились в гонку создания материалов, не имеющих природных аналогов.
Одной из важнейших характеристик как природных, так и синтезированных материалов является удельное электрическое сопротивление. Примером электрического прибора, в котором в чистом виде применяется это свойство, может служить плавкий предохранитель, защищающий нашу электро- и электронную аппаратуру от воздействия тока, превышающего допустимые значения.
При этом надо заметить, что именно самодельные заменители стандартных предохранителей, выполненные без знаний удельного сопротивления материала, порой служат причиной не только выгорания различных элементов электрических схем, но и возникновения пожаров в домах и возгорания проводки в автомобилях.
Различные плавкие предохранители, применяемые для защиты электронной аппаратуры
То же самое относится и к замене предохранителей в силовых сетях, когда вместо предохранителя меньшего номинала устанавливается предохранитель с большим номиналом тока срабатывания. Это приводит к перегреву электропроводки и даже, как следствие, к возникновению пожаров с печальными последствиями. Особенно это присуще каркасным домам.
Историческая справка
Понятие удельного электрического сопротивление появилось благодаря трудам известного немецкого физика Георга Ома, который теоретически обосновал и в ходе многочисленных экспериментов доказал связь между силой тока, электродвижущей силой батареи и сопротивлением всех частей цепи, открыв таким образом закон элементарной электрической цепи, названным затем его именем. Ом исследовал зависимость величины протекающего тока от величины приложенного напряжения, от длины и формы материала проводника, а также от рода материала, используемого в качестве проводящей среды.
При этом надо отдать должное работам сэра Гемфри Дэви, английского химика, физика и геолога, который первым установил зависимости электрического сопротивления проводника от его длины и площади поперечного сечения, а также отметил зависимость электропроводности от температуры.
Исследуя зависимости протекания электрического тока от рода материалов, Ом обнаружил, что каждый доступный ему проводящий материал обладал некоторой присущей только ему характеристикой сопротивления протеканию тока.
Надо заметить, что во времена Ома один из самых обыкновенных ныне проводников — алюминий — имел статус особо драгоценного металла, поэтому Ом ограничился опытами с медью, серебром, золотом, платиной, цинком, оловом, свинцом и железом.
В конечном итоге Ом ввёл понятие удельного электрического сопротивления материала как фундаментальной характеристики, совершенно ничего не зная ни о природе протекания тока в металлах, ни о зависимости их сопротивления от температуры.
Удельное электрическое сопротивление. Определение
Удельное электрическое сопротивление или просто удельное сопротивление — фундаментальная физическая характеристика проводящего материала, которая характеризует способность вещества препятствовать похождению электрического тока. Обозначается греческой буквой ρ (произносится как ро) и рассчитывается исходя из эмпирической формулы для расчёта сопротивления, полученной Георгом Омом.
R = ρ ∙ L/S
или, отсюда
ρ = R ∙ S/L
где R — сопротивление в Омах, S — площадь в м²/, L — длина в м
Размерность удельного электрического сопротивления в Международной системе единиц СИ выражается в Ом•м.
Это сопротивление проводника длиной в 1 м и площадью поперечного сечения в 1 м²/ величиной в 1 Ом.
В электротехнике, для удобства расчётов, принято пользоваться производной величины удельного электрического сопротивления, выражаемой в Ом•мм²/м. Значения удельного сопротивления для наиболее распространённых металлов и их сплавов можно найти в соответствующих справочниках.
В таблицах 1 и 2 приведены значения удельных сопротивлений различных наиболее распространённых материалов.
Таблица 1. Удельное сопротивление некоторых металлов
Металл | ρ, Ом•мм²/м | Металл | ρ, Ом•мм²/м | Металл | ρ, Ом•мм²/м |
---|---|---|---|---|---|
Серебро | 0,015…0,0162 | Алюминий | 0,0262…0,0295 | Железо | 0,098 |
Медь | 0,01724…0,018 | Цинк | 0,059 | Платина | 0,107 |
Золото | 0,023 | Никель | 0,087 | Олово | 0,12 |
Таблица 2. Удельное сопротивление распространенных сплавов
Сплав | ρ, Ом•мм²/м | Сплав | ρ, Ом•мм²/м | Сплав | ρ, Ом•мм²/м |
---|---|---|---|---|---|
Сталь | 0,103…0,137 | Манганин | 0,43…0,51 | Хромаль | 1,3…1,5 |
Эваном | 0,764 | Нихром | 1,05…1,4 | Латунь | 0,025…0,108 |
Константан | 0,5 | Фехраль | 1,15…1,35 | Бронза | 0,095…0,1 |
Источник: Статья Википедии «Удельное электрическое сопротивление» с изменениями и дополнениями
Кристалл кварца
Удельные электрические сопротивления различных сред. Физика явлений
Удельные электрические сопротивления металлов и их сплавов, полупроводников и диэлектриков
Сегодня, вооружённые знаниями, мы в состоянии заранее просчитать удельное электрическое сопротивление любого, как природного, так и синтезированного материала исходя из его химического состава и предполагаемого физического состояния.
Эти знания помогают нам лучшим образом использовать возможности материалов, порой весьма экзотические и уникальные.
В силу сложившихся представлений, с точки зрения физики твёрдые тела подразделяются на кристаллические, поликристаллические и аморфные вещества.
Кварцевые резонаторы в различных устройствах
Проще всего, в смысле технического расчёта удельного сопротивления или его измерения, дело обстоит с аморфными веществами. Они не имеют выраженной кристаллической структуры (хотя и могут иметь микроскопические включения таковых веществ), относительно однородны по химическому составу и проявляют характерные для данного материала свойства.
У поликристаллических веществ, образованных совокупностью относительно мелких кристаллов одного химического состава, поведение свойств не очень отличается от поведения аморфных веществ, поскольку удельное электрическое сопротивление, как правило, определяется как интегральное совокупное свойство данного образца материала.
Кварцевый резонатор в форме камертона в корпусе и со снятым корпусом
Сложнее дело обстоит с кристаллическими веществами, особенно с монокристаллами, которые имеют различное удельное электрическое сопротивление и другие электрические характеристики относительно осей симметрии их кристаллов. Это свойство называется анизотропией кристалла и широко используется в технике, в частности, в радиотехнических схемах кварцевых генераторов, где стабильность частоты определяется именно генерацией частот, присущих данному кристаллу кварца.
Каждый из нас, являясь обладателем компьютера, планшета, мобильного телефона или смартфона, включая владельцев наручных электронных часов вплоть до iWatch, одновременно является обладателем кристаллика кварца. По этому можно судить о масштабах использования в электронике кварцевых резонаторов, исчисляемых десятками миллиардов.
Помимо прочего, удельное сопротивление многих материалов, особенно полупроводников, зависит от температуры, поэтому справочные данные обычно приводятся с указанием температуры измерения, обычно равной 20 °С.
Уникальные свойства платины, имеющей постоянную и хорошо изученную зависимость удельного электрического сопротивления от температуры, а также возможность получения металла высокой чистоты послужили предпосылкой создания на её основе датчиков в широком диапазоне температур.
Для металлов разброс справочных значений удельного сопротивления обусловлен способами изготовления образцов и химической чистотой металла данного образца.
Для сплавов более сильный разброс справочных значений удельного сопротивления обусловлен способами изготовления образцов и непостоянством состава сплава.
Удельное электрическое сопротивление жидкостей (электролитов)
Вода имеет максимальную плотность при 4 °С
В основе понимания удельного сопротивления жидкостей лежат теории термической диссоциации и подвижности катионов и анионов. Например, в самой распространённой жидкости на Земле – обыкновенной воде, некоторая часть её молекул под воздействием температуры распадается на ионы: катионы Н+ и анионы ОН– . При подаче внешнего напряжения на электроды, погружённые в воду при обычных условиях, возникает ток, обусловленный перемещением вышеупомянутых ионов. Как выяснилось, в воде образуются целые ассоциации молекул — кластеры, порой соединяющимися с катионами Н+ или анионами ОН–. Поэтому передача ионов кластерами под воздействием электрического напряжения происходит так: принимая ион в направлении приложенного электрического поля с одной стороны, кластер «сбрасывает» аналогичный ион с другой стороны. Наличие в воде кластеров прекрасно объясняет тот научный факт, что при температуре около 4 °C вода имеет наибольшую плотность. Большая часть молекул воды при этом находится в кластерах из-за действия водородных и ковалентных связей, практически в квазикристаллическом состоянии; термодиссоциация при этом минимальна, а образование кристаллов льда, который имеет более низкую плотность (лёд плавает в воде), ещё не началось.
В целом проявляется более сильная зависимость удельного сопротивления жидкостей от температуры, поэтому эта характеристика всегда измеряется при температуре в 293 K, что соответствует температуре 20 °C.
Помимо воды имеется большое число других растворителей, способных создавать катионы и анионы растворяемых веществ. Знание и измерение удельного сопротивления таких растворов также имеет большое практическое значение.
Для водных растворов солей, кислот и щелочей существенную роль в определении удельного сопротивления раствора играет концентрация растворённого вещества. Примером может служить следующая таблица, в которой приведены значения удельных сопротивлений различных растворённых в воде веществ при температуре 18 °С:
Таблица 3. Значения удельных сопротивлений различных растворённых в воде веществ при температуре 18 °С
Удельное сопротивление, Ом•м | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Концентрация c, % | NH₄Cl | NaCl | ZnSO₄ | CuSO₄ | КОН | NaOH | H₂SO₄ |
5,0 | 10,9 | 14,9 | 52,4 | 52,9 | 5,8 | 5,1 | 4,8 |
15,0 | 3,9 | 6,1 | 24,1 | 23,8 | 2,4 | 2,9 | 1,8 |
25,0 | 2,5 | 4,7 | 20,8 | — | 1,9 | 3,7 | 1,4 |
Данные таблиц взяты из Краткого физико-технического справочника, Том 1, — М.: 1960
Цветная гибкая полихлорвиниловая и жидкая изоленты
Удельное сопротивление изоляторов
Огромное значение в отраслях электротехники, электроники, радиотехники и робототехники играет целый класс различных веществ, имеющий относительно высокое удельное сопротивление. Вне зависимости от их агрегатного состояния, будь оно твёрдое, жидкое или газообразное, такие вещества называются изоляторами. Такие материалы используются для изолирования отдельных частей электрических схем друг от друга.
Примером твёрдых изоляторов может служить всем знакомая гибкая изолента, благодаря которой мы восстанавливаем изоляцию при соединении различных проводов. Многим знакомы фарфоровые изоляторы подвески воздушных линий электропередач, текстолитовые платы с электронными компонентами, входящими в состав большинства изделий электронной техники, керамика, стекло и многие другие материалы. Современные твёрдые изоляционные материалы на базе пластмасс и эластомеров делают безопасным использование электрического тока различных напряжений в самых разнообразных устройствах и приборах.
Мощные понижающие трансформаторы на трансформаторной подстанции в Торонто, Канада
Помимо твёрдых изоляторов широкое применение в электротехнике находят жидкие изоляторы с высоким удельным сопротивлением. В силовых трансформаторах электросетей жидкое трансформаторное масло предотвращает межвитковые пробои из-за ЭДС самоиндукции, надёжно изолируя витки обмоток. В масляных выключателях масло используется для гашения электрической дуги, которая возникает при переключении источников тока. Конденсаторное масло используется для создания компактных конденсаторов с высокими электрическими характеристиками; помимо этих масел в качестве жидких изоляторов используются природное касторовое масло и синтетические масла.
При нормальном атмосферном давлении все газы и их смеси являются с точки зрения электротехники отличными изоляторами, но благородные газы (ксенон, аргон, неон, криптон) в силу их инертности обладают более высоким удельным сопротивлением, что широко используется в некоторых областях техники.
Но самым распространённым изолятором служит воздух, в основном состоящий из молекулярного азота (75% по массе), молекулярного кислорода (23,15% по массе), аргона (1,3% по массе), углекислого газа, водорода, воды и некоторой примеси различных благородных газов. Он изолирует протекание тока в обычных бытовых выключателях света, переключателях тока на основе реле, магнитных пускателях и механических рубильниках. Необходимо отметить, что снижение давления газов или их смесей ниже атмосферного приводит к росту их удельного электрического сопротивления. Идеальным изолятором в этом смысле является вакуум.
Красными стрелками показано заземление оборудования столба высоковольтной линии электропередачи в жилом районе. На желтом фоне написано, что заземляющий провод изготовлен из омеднённой стали и не представляет ценности при сдаче в металлолом.
Удельное электрическое сопротивление различных грунтов
Одним из важнейших способов защиты человека от поражающего действия электрического тока при авариях электроустановок является устройство защитного заземления.
Оно представляет собой преднамеренное соединение кожуха или корпуса электроустройств с защитным заземляющим устройством. Обычно заземление выполняется в виде зарытых в землю на глубину более 2,5 метра стальных или медных полос, труб, стержней или уголков, которые в случае аварии обеспечивают протекание тока по контуру устройство — корпус или кожух — земля — нулевой провод источника переменного тока. Сопротивление этого контура должно быть не более 4 Ом. В этом случае напряжение на корпусе аварийного устройства снижается до безопасного для человека величин, а автоматические устройства защиты электрической цепи тем или иным способом производят отключение аварийного устройства.
При расчёте элементов защитного заземления существенную роль играет знание удельного сопротивления грунтов, которое может варьироваться в широких пределах.
Сообразуясь с данными справочных таблиц, выбирается площадь заземляющего устройства, по ней вычисляется количество заземляющих элементов и собственно конструкция всего устройства. Соединение элементов конструкции устройства защитного заземления производится сваркой.
Электротомография
Электроразведка изучает приповерхностную геологическую среду, применяется для поиска рудных и нерудных полезных ископаемых и других объектов на основе исследования различных искусственных электрических и электромагнитных полей. Частным случаем электроразведки является электротомография (Electrical Resistivity Tomography) — метод определения свойств горных пород по их удельному сопротивлению.
Суть метода заключается в том, что при определённом положении источника электрического поля проводятся замеры напряжения на различных зондах, затем источник поля перемещают в другое место или переключают на другой источник и повторяют измерения. Источники поля и зонды-приёмники поля размещают на поверхности и в скважинах.
Затем полученные данные обрабатываются и интерпретируются с помощью современных компьютерных методов обработки, позволяющих визуализировать информацию в виде двухмерных и трёхмерных изображений.
Электротомография оказывает неоценимую помощь геологам, археологам и палеозоологам
Являясь очень точным методом поиска, электротомография оказывает неоценимую помощь геологам, археологам и палеозоологам.
Определение формы залегания месторождений полезных ископаемых и границ их распространения (оконтуривание) позволяет выявить залегание жильных залежей полезных ископаемых, что существенно снижает затраты на их последующую разработку.
Археологам этот метод поиска даёт ценную информацию о расположении древних захоронений и наличия в них артефактов, тем самым сокращая затраты на раскопки.
Палеозоологи с помощью электротомографии ищут окаменевшие останки древних животных; результаты их работ можно увидеть в музеях естественных наук в виде поражающих воображение реконструкций скелетов доисторической мегафауны.
Кроме того, электротомография применяется при возведении и при последующей эксплуатации инженерных сооружений: высотных зданий, плотин, дамб, насыпей и других.
Определение диаметра проволоки
Определения удельного сопротивления на практике
Порой для решения практических задач перед нами может встать задача определения состава вещества, например, проволоки для резака пенополистирола. Имеем два мотка проволоки подходящего диаметра из различных неизвестных нам материалов. Для решения задачи необходимо найти их удельное электрическое сопротивление и далее по разнице найденных значений или по справочной таблице определить материал проволоки.
Отмерим рулеткой и отрежем по 2 метра проволоки от каждого образца. Определим диаметры проволок d₁ и d₂ микрометром. Включив мультиметр на нижний предел измерения сопротивлений, измеряем сопротивление образца R₁. Повторяем процедуру для другого образца и также измеряем его сопротивление R₂.
Учтём, что площадь поперечного сечения проволок рассчитывается по формуле
S = π · d2/4
Теперь формула для расчёта удельного электрического сопротивления будет выглядеть следующим образом
Измерение сопротивления куска проволоки
ρ = R · π · d2/4 · L
Подставляя полученные значения L, d₁ и R₁ в формулу для расчёта удельного сопротивления, приведенную в статье выше, вычисляем значение ρ₁ для первого образца.
ρ1 = 0,12 ом мм2/м
Подставляя полученные значения L, d₂ и R₂ в формулу, вычисляем значение ρ₂ для второго образца.
ρ2 = 1,2 ом мм2/м
Из сравнения значений ρ₁ и ρ₂ со справочными данными вышеприведенной Таблицы 2, делаем вывод, что материалом первого образца является сталь, а второго — нихром, из которого и изготовим струну резака.
Автор статьи: Сергей Акишкин
Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.
Как определять уровни поддержки и сопротивления
Уровнем называется определенное ценовое значение, на котором график может изменить направление движения.
Уровнем поддержки или просто поддержкой (англ. support) называется такой ценовой уровень, от которого цена разворачивается при приближении сверху-вниз. Этот уровень как будто поддерживает цен у, не давая ей спуститься ниже.
Уровнем сопротивления или просто сопротивлением (англ. resistance) называется такой ценовой уровень, от которого цена разворачивается при приближении снизу-вверх. Этот уровень как будто оказывает сопротивление цене, не давая ей вырасти выше.
Зеркальный уровень — уровень, который выступает как поддержкой, так и сопротивлением.
На практике нет необходимости в такой строгой классификации уровней. Достаточно просто понимания того, что уровень — это точка, где цена с некоторой вероятностью может поменять направление движения. Согласно классике теханализа, на этой отметке возможны два варианта развития событий: пробой или отскок. Когда происходит одно из них, оно задает дальнейший импульс направлению движения.
Как на графике появляются уровни
Уровни являются ориентиром в ситуациях, где фундаментальные факторы не позволяют выделить то или иное ценовое значение в качестве отправной точки. Наиболее активное применение они находят в краткосрочной торговле, когда внутри случайных (в масштабе фундаментальных оценок) колебаний необходимо выделить цены, которые в настоящий момент «слишком низкие» и привлекательные для покупок, либо «слишком высокие», и при их достижении лучше подумать о продаже.
Иными словами, уровни существуют, потому что участники рынка ориентируются на них при принятии торговых решений.
Уровни могут формироваться как естественным путем, в результате дисбаланса спроса и предложения в определенных точках, так и искусственным, за счет появления крупных заявок. В целом все типы важных уровней могут использоваться в торговле для открытия и закрытия позиций, а также определения цены для стоп-заявки.
Уровни на экстремумах
Наиболее простой и распространенный способ определить уровень, это провести его через экстремум. В этой точке покупки затухают, и трейдеры начинают фиксировать позиции (в случае максимума) или наоборот, после распродаж активизируются покупатели, посчитав цену привлекательной для входа (в случае минимума). При следующем подходе цены к этому значению растет вероятность, что участники торгов поведут себя аналогичным образом. В том числе, присутствует эффект «самосбывающегося пророчества».
В качестве дополнительных признаков значимости уровня можно выделить следующие:
— уровень проходит через два или более экстремума, которые находятся примерно на одной цене;
— экстремум, через который проводится уровень, является локальным максимумом/минимумом на старшем таймфрейме;
— на экстремуме (или одном из них) прошел повышенный объем и/или этот экстремум сформировался в результате какого-то важного события. Повышенный объем означает, что движение цены было остановлено крупными участниками, которые заинтересованы в развороте и готовы удерживать этот уровень.
Уровни открытия/закрытия торгового дня
Помимо экстремальных значений неплохо себя отрабатывают уровни открытия и закрытия торгового дня. В большей степени это касается внутридневной динамики инструмента.
На более старших таймфреймах эти уровни также могут быть значимы, если являются границами гэпа или отмечают ценовое значение с привязкой к какому-либо значимому событию (цена выкупа акций по оферте, продажа пакета крупного акционера и т.д.).
Уровни на круглых числах
Часто происходит так, что экстремум или цена открытия/закрытия формируется на ценовой отметке, которая неудобна для использования. Главным образом, это характерно для инструментов с большим числом знаков после запятой. Например, акции российских компаний энергетического сектора (Россети, ТГК-2, МРСК ЦП и другие).
В случае нескольких экстремумов мы также можем увидеть не конкретное ценовое значение, а зону из нескольких цен.
В таких случаях в качестве уровня часто отрабатывает себя ближайшее круглое число, кратное, как минимум, 50 пунктам. Трейдерам легче ориентироваться на него, и основные объемы лимитных заявок оказываются именно на этом значении.
Также круглое число становится ориентиром, когда инструмент обновляет исторические максимумы. Выше максимумов экстремумов нет, а справедливая фундаментальная оценка, как правило, представляет из себя диапазон, а не конкретную цену. Поэтому активная фиксация прибыли зачастую начинается на круглых числах вблизи от справедливых фундаментальных оценок участников рынка.
Для внутридневной торговли очередной локальный уровень можно ожидать каждые 50-100 шагов цены. При этом для подтверждения его существования стоит отслеживать активность в биржевом стакане.
Уровни, формируемые крупными участниками
При торговле на младших временных таймфреймах от получасового и меньше иногда можно заметить, что цена очень ровно отскакивает от определенной цены. Чаще всего это бывает круглое число, но может быть и любое другое ценовое значение.
Такой уровень обычно формируется за счет удержания его крупным участником. В стакане это может выглядеть, как крупный оффер, скопление офферов, айсберг-заявка или иной торговый алгоритм. Такие операции могут проводиться для набора крупной позиции или временного удержания уровня на негативном фоне.
Если в стакане на уровне видны какие-либо следы присутствия крупных участников, это хороший признак того, что уровень значимый и его можно учитывать при торговле, в том числе рассматривать на отскок либо пробой.
Определение уровней по индикаторам
Помимо классических способов, для определения поддержек и сопротивлений можно использовать индикаторы технического анализа (ссылка). Для этих целей могут быть использованы скользящие средние в различных вариациях, канальные индикаторы, вроде полос Боллинджера или Envelopes, уровни Фибоначчи и другие инструменты.
Хорошим подтверждением будет, если уровень по индикатору будет совпадать с уже сформировавшимися экстремумами на графике.
Для определения уровней могут помочь следующие индикаторы:
Уровни Фибоначчи
Alligator (Индикатор Аллигатор)
AMA (Adaptive Moving Average, Адаптивная скользящая средняя)
Ichimoku (индикатор Ишимоку)
Moving Average (MA, Скользящая средняя)
Bollinger Bands (Полосы Боллинджера)
Envelopes (Конверты)
Price Channel (Ценовой канал)
TRIX (Triple Exponential Moving Average, Тройная экспоненциально сглаженная скользящая средняя)
Когда уровни работают хорошо, а когда — плохо
Лучше всего уровни работают в дни, когда наблюдается повышенная торговая активность. Ее можно ожидать при появлении важных новостей, при повышенных оборотах торгов и волатильности, а также при существенных движениях взаимосвязанных инструментов (сырья, валюты, индексов).
Дополнительным подтверждением существования уровня могут выступать крупные заявки в стакане по этой цене. Это говорит о том, что крупные участники ориентируются на эти ценовые отметки.
Напротив, в дни пониженной активности и доминирования на рынке боковой тенденции уровни часто бывают «запилены» — цена просто ходит вокруг обозначенной отметки, не давая сигналов о дальнейшем направлении движения. В такие дни стоит быть особо осторожным и рассматривать в качестве поддержки/сопротивления не конкретную цену, а диапазон значений вокруг нее.
Открыть счет
БКС Брокер
определение сопротивления по The Free Dictionary
Каменщик настоятельно рекомендовал кирпичи как лучший материал для эффективного сопротивления. Плотник с таким же энтузиазмом предложил древесину в качестве предпочтительного метода защиты, поскольку на нее действуют три независимых силы: сопротивление воздуха, притяжение земли и сила импульса, которой она наделена. В ситуации должно быть особое стечение обстоятельств, чтобы обеспечить успех народному сопротивлению.Красная Королева не оказала никакого сопротивления; только ее лицо стало очень маленьким, а глаза стали большими и зелеными; и все же, пока Алиса продолжала трясти ее, она становилась все короче — и толще — и мягче — и круглее — и — на этом он попытался грызть его Кость, но зубы проходили сквозь нее без сопротивления. Это была воображаемая Кость. Ноэль Ванстон — не та женщина, которая без отчаянного сопротивления должна полностью разрушить все свои планы и все свои надежды. К счастью, похоже, что они столкнулись с сопротивлением.Возможно, мы еще приедем вовремя ». Кити и Левин были бы на вечеринке, и чтобы это не было навязчивой очевидностью, были бы еще двоюродная сестра и молодой Щербацкий, и среди гостей la piece deistance — Сергей Кознышев и Алексея Александровича. Они не могут прийти к своей цели, послав на съезд ученого, проницательного и беглого оратора, если он не тот, кто до того, как он был назначен народом представлять их, был назначен Всемогущим Богом баллотироваться в на самом деле, — непобедимо убежденный в этом факте в себе, — так что самые уверенные и самые жестокие люди узнают, что здесь сопротивление, на которое напрасно тратятся и дерзость, и террор, а именно вера в факт.Неужели она действительно была права в сопротивлении, которое стоило ей такой боли шесть лет назад и снова четыре года назад — сопротивление желанию ее мужа усыновить ребенка? и более всего этого можно было требовать от моряков, которые, если они не были слепыми или не понимающими, должны были видеть, что их судьба предрешена с того момента, как Голиаф, несущийся под носами Guerrier, занял прибрежную стоянку. оставил закон и справедливость по ту сторону мыса; и, к сожалению, за очень немногими исключениями, наша команда состояла из кучки подлых и подлых негодяев, разделенных между собой и объединившихся только для того, чтобы противостоять безоговорочной тирании капитана.Что такое электрическое сопротивление? Определение и единица сопротивления
Определение электрического сопротивления
Сопротивление (также известное как омическое сопротивление или электрическое сопротивление ) — это мера сопротивления току в электрической цепи. Сопротивление измеряется в омах и обозначается греческой буквой омега (Ом).
Когда к веществу прикладывается напряжение, через него проходит электрический ток. Приложенное к веществу напряжение прямо пропорционально протекающему через него току.Константа пропорциональности — сопротивление. Следовательно, сопротивление определяется как отношение приложенного напряжения к току, протекающему через вещество. Где V — это напряжение, I — ток, а R — сопротивление.
Понятие сопротивления
Чтобы разобраться в этом вопросе, возьмем примеры металлических веществ. В кристаллической структуре металлического вещества есть ряд свободных электронов, которые беспорядочно движутся. Когда напряжение прикладывается к сопротивлению из-за электрического поля, свободные электроны дрейфуют от точки с более низким потенциалом к точке с более высоким потенциалом в веществе.
Во время дрейфующего движения свободные электроны постоянно сталкиваются с атомами вещества, и это явление препятствует свободному движению электронов и вызывает сопротивление.
Единица сопротивления
Из определения сопротивления можно сказать, что единицей электрического сопротивления является вольт на ампер. Одна единица сопротивления — это такое сопротивление, которое вызывает протекание через него тока в 1 ампер, когда к сопротивлению прикладывается разность потенциалов в 1 вольт.
Единица электрического сопротивления, вольт на ампер, называется ом (Ом) в честь великого немецкого физика Джорджа Саймона Ома. Он известен своим законом Ома, который применим только к чистому сопротивлению. Единица измерения Ом обычно используется для умеренных значений сопротивления, но может быть как очень большое, так и очень маленькое значение сопротивления, используемое для различных целей.
Эти значения выражаются в гига-омах, мегаомах, килоомах, миллиомах, микроомах даже в диапазоне наноомов в зависимости от значения сопротивления.
Название устройства | Аббревиатура | Значение в Ом (Ом) |
Гига Ом | Г Ом | 10 9 Ом |
Мега Ом | М Ом | 10 6 Ом |
Кило Ом | К Ом | 10 3 Ом |
Милли Ом | м Ом | 10 -3 Ом |
Микроом | мкОм | 10 — 6 Ом |
Наноом | n Ом | 10 — 9 Ом |
Сопротивление различных материалов
В зависимости от значения сопротивления вещества делятся на три категории.
- Есть некоторые материалы, в основном металлические вещества, которые обладают очень низким сопротивлением проходящему через них току. Эти вещества называют проводниками, точнее, электрическими проводниками. Серебро — очень хороший проводник электричества, но оно не широко используется в электрических системах из-за своей высокой стоимости. Алюминий является хорошим проводником, и он широко используется из-за его низкой стоимости и доступности. Медь — еще один хороший проводник, обычно используемый в различной электронике и электрических цепях, и она лучше, чем алюминий, но в то же время она дороже алюминия.
- Есть еще одна категория материалов, называемая полупроводниками. Они имеют умеренное значение сопротивления, т.е. не очень высокое и не очень низкое при комнатной температуре. Есть бесконечное количество применений полупроводников для создания электронных устройств. Кремний и германий — два наиболее часто используемых полупроводниковых материала. В дополнение к этим различные соединения также ведут себя как полупроводники.
- Материалы, обладающие исключительной устойчивостью к току, известны как изолятор или электроизоляционный материал.Эти материалы являются очень плохим проводником электричества и в основном используются для предотвращения утечки тока в электрических системах. Бумага, сухая древесина, слюда, фарфор, эпоксидно-полиэфирное стекло, минеральное масло, элегаз, азот, другие газы, воздух и т. Д. Являются очень хорошими примерами изоляционных материалов.
Влияние температуры на сопротивление
В металлических веществах с повышением температуры межатомные колебания усиливаются и, следовательно, создают большее сопротивление движению электронов, вызывающих ток.Следовательно, с повышением температуры сопротивление металлических веществ увеличивается.
Температурный коэффициент сопротивления этих материалов положительный. В полупроводниках с повышением температуры количество свободных электронов увеличивается, поскольку при более высокой температуре разрывается большее количество ковалентных связей, что способствует увеличению количества свободных электронов в веществе.
Это снижает сопротивление вещества. Следовательно, полупроводники имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления.
Что означает сопротивление?
Сопротивление
(a) Качество электрического проводника, благодаря которому он препятствует прохождению электрического тока, вызывая исчезновение электродвижущей силы, если через него проходит ток, и преобразовывая электрическую энергию в тепловую. при прохождении через него тока. Если ток проходит через проводник с однородным сопротивлением, происходит равномерное падение потенциала по всей его длине. Если сопротивление неравномерно, падение потенциала зависит от сопротивления.(См. «Потенциал», «Падение»). Таким образом, Даниэлл выражает падение потенциала. «В проводнике, скажем, проводе, по которому равномерно и равномерно проходит ток, нет внутреннего накопления электричества, нет плотности внутреннего распределения; с другой стороны, есть неравномерно распределенный заряд электричества на поверхности. провода, что приводит к уменьшению потенциала внутри провода от одного конца провода к другому «. Сопротивление обратно пропорционально поперечному сечению цилиндрического или призматического проводника, как правило, от среднего поперечного сечения любого проводника и в том же смысле напрямую от его истинной, средней или виртуальной длины.Он различается для разных веществ и для разных условий температуры и давления для одного и того же вещества. Повышение температуры в металлах увеличивает сопротивление, в некоторых плохих проводниках повышение температуры снижает сопротивление. Примерно, за исключением железа и ртути, сопротивление металлического проводника зависит от абсолютной температуры. Это очень приблизительно. За исключением сопротивления энергия не будет расходоваться на поддержание тока в цепи.Можно предположить, что сопротивление проводника имеет свое место и вызывает скачки от молекулы к молекуле, которые должен принимать ток, проходя через него. Если так, то ток, ограниченный молекулой, если бы однажды начался, сохранялся, потому что в молекуле не было бы сопротивления. Следовательно, согласно этой теории, токи Ампера (см. Магнетизм, Теория Ампера) не потребуют энергии для своего поддержания, и теория Ампера станет возможной истиной. Когда металлы плавятся, их сопротивление внезапно увеличивается.Световые лучи, падающие на некоторые вещества, в частности на селен, q. v., измените сопротивление. Продольное растяжение проводника уменьшает его, оно увеличивается при продольном сжатии и увеличивается в железе и уменьшается в олове и цинке, когда поперечное напряжение стремится расширить проводник. (б) Термин «сопротивление» используется для обозначения любого объекта или проводника, используемого в цепи для создания сопротивления. [Примечание Транскрайбера: при комнатной температуре тепловое движение ионов в кристаллической решетке проводника рассеивает электроны тока.Небольшой вклад вносят недостатки решетки. При низких температурах может возникнуть сверхпроводимость (нулевое сопротивление), потому что энергетический зазор между электронами и кристаллической решеткой предотвращает любое взаимодействие. На момент написания этой книги об этом ничего не было известно. «Прыжки от молекулы к молекуле» — хорошее предположение.]
Сопротивление— WordReference.com Dictionary of English
WordReference Словарь американского английского для учащихся. © 2021
re • sist • ance / rɪˈzɪstəns / USA произношение п.[бесчисленное множество]
- действие или сила сопротивления или противодействия: планы встретили большое сопротивление.
- противостояние, предлагаемое одной вещью, силой и т. Д., Другому: сопротивление ветра, которое замедляет машину.
- способность человеческого тела противостоять инфекциям или болезням.
- Электричество: тенденция проводника препятствовать прохождению электрического тока.
- [иногда: Сопротивление; обычно: подпольная группа, работающая над освобождением страны от оккупирующей державы.
WordReference Random House Полный словарь американского английского © 2021
re • sist •nce (ri zis ′ təns), США произношение n.
- действие или сила сопротивления, противодействия или противостояния.
- противопоставление одного, силы и т. Д. Другому.
- Электричество
- Электричество Также называется омическим сопротивлением . свойство проводника, благодаря которому прохождение тока противодействует, вызывая преобразование электрической энергии в тепло: равное напряжению на проводнике, деленному на ток, протекающий в проводнике: обычно измеряется в омах. Сокр .: R
- проводник или катушка, обеспечивающие такое сопротивление; Резистор
.
- Психиатрическая оппозиция попытке привнести в сознание подавленные мысли или чувства.
- Всемирная история ( часто ограничивается ) подпольная организация, состоящая из групп частных лиц, работающих в качестве оппозиционной силы в завоеванной стране для свержения оккупирующей державы, обычно с помощью актов саботажа, партизанской войны и т. Д.: сопротивление во время немецкой оккупации во Второй мировой войне. Фондовая биржа
- , BusinessSee уровень сопротивления.
- Среднефранцузский. См. Resist, -ance
- Среднеанглийский 1300–50
- 1. См. Соответствующую запись в разделе «Несокращенное противодействие, упрямство, неповиновение, непримиримость».
Краткий английский словарь Коллинза © HarperCollins Publishers ::
сопротивление / rɪˈzɪstəns / n- действие или пример сопротивления
- способность противостоять чему-либо, особенно естественная способность тела противостоять болезням
- сопротивление потоку электрического тока через компонент цепи, среду или субстанция.Это величина действительной части импеданса, измеряемая в омах.
Символ: R - ( как модификатор ): муфта сопротивления, термометр сопротивления
- любая сила, которая имеет тенденцию замедлять или противодействовать движению: воздух сопротивление, сопротивление ветру
- Линия наименьшего сопротивления ⇒ самый простой, но не обязательно лучший или самый благородный способ действий
- См. пассивное сопротивление
Краткий английский словарь Коллинза © HarperCollins Publishers ::
Resistance / rɪˈzɪstəns / n- the Resistance ⇒ нелегальная организация, борющаяся за национальную свободу в стране, находящейся под оккупацией врага, особенно во Франции во время Второй мировой войны
‘ сопротивление ‘ также встречается в этих записях (примечание: многие из них не являются синонимами или переводами):
Что такое сопротивление в физике?
Какое определение сопротивления в физике?
Что такое сопротивление проводника
Движение электрона вызывает протекание тока через металлы.Движущиеся электроны сталкиваются друг с другом, а также с положительными ионами, присутствующими в металлическом проводнике. Эти столкновения замедляют скорость электронов и, следовательно, препятствуют прохождению электрического тока.
Свойство проводника, благодаря которому он препятствует прохождению через него электрического тока, называется его сопротивлением .
- Мера сопротивления проводника потоку тока известна как сопротивление проводника .Разные проводники имеют разное сопротивление току.
- Сопротивление обозначается буквой R.
- Сопротивление R проводника определяется как отношение разности потенциалов V в проводнике к току I.
Таким образом: - Единица сопротивления в системе СИ — ом. Ом обозначается греческой буквой (Ω), которая называется омега.
- Сопротивление — это скалярная величина.
- Один Ом — это сопротивление проводника, когда разность потенциалов в 1 вольт, приложенная к его концам, вызывает протекание через него тока в 1 ампер.
Люди также спрашивают
Какие факторы влияют на сопротивление проводника?
- В телекоммуникационной и энергетической отраслях очень важно выбрать подходящие электрические кабели, пропускающие электрические токи для различных целей.
- Наиболее важным фактором, который следует учитывать при выборе кабелей, является сопротивление проводников в кабеле.
- На сопротивление проводника влияет тип материала, из которого он сделан, а также его длина, толщина и температура.
Факторы, от которых зависит сопротивление проводника
- Влияние длины на сопротивление проводника
Сопротивление проводника прямо пропорционально длине. Это сопротивление проводника ∝ Длина проводника. - Влияние площади поперечного сечения на сопротивление проводника
Сопротивление проводника обратно пропорционально его площади поперечного сечения.
То есть сопротивление проводника;
\ (R \ propto \ frac {\ text {1}} {\ text {Area} \, \ text {of} \, \ text {cross-section} \, \ text {(a)} \, \ text {of} \, \ text {the} \, \ text {проводник}} \)
Если площадь поперечного сечения проводника увеличивается вдвое, его сопротивление уменьшается вдвое. - Влияние температуры на сопротивление проводника
Сопротивление всех чистых металлов увеличивается с повышением температуры. Сопротивление сплавов очень незначительно увеличивается с повышением температуры. Для металла при повышении температуры сопротивление увеличивается, а для полупроводников при повышении температуры сопротивление уменьшается. - Влияние природы материала на сопротивление проводника
Некоторые материалы имеют низкое сопротивление, тогда как некоторые другие имеют гораздо более высокое сопротивление.Как правило, сплав имеет более высокое сопротивление, чем чистые металлы, полученные из сплава.
* Медь, серебро, алюминий и т. Д. Имеют очень низкое сопротивление.
* Нихром, константан и др. Обладают более высокой стойкостью. Нихром используется для изготовления нагревательных элементов нагревателей, тостеров, утюга и т. Д.
Таким образом, сопротивление R данного проводника:
- прямо пропорционально его длине, l (R∝ l)
- Is обратно пропорционально площади его поперечного сечения, A (R ∝ 1 / A)
- Зависит от типа материала или удельного сопротивления, ρ
- Зависит от температуры
В таблице приведены факторы, влияющие на сопротивление, и отношения.
Цель: Исследовать факторы, влияющие на сопротивление.
Проблема: Какие факторы влияют на сопротивление проводящего провода?
Материалы: Эврика проволока 50 см (SWG 24), проволока из константана 50 см (SWG 24, SWG 30, SWG 34), медная проволока 50 см (SWG 24), проволока из константана 100 см (SWG 24)
Аппаратура: Амперметр (0 — 1 А), вольтметр (0 — 5 В), держатель батареи, реостат (0 — 15 Ом), переключатель, соединительные провода, три 1.5 В сухие элементы
Гипотеза: При фиксированной длине и толщине проводящего провода на его сопротивление влияет тип материала.
Переменные:
(a) Управляемая переменная: Типы материала проволоки
(b) Реагирующая переменная: сопротивление, R
(c) Фиксированная переменная: толщина, длина и температура проволоки
Оперативное определение: Сопротивление , R токопроводящего провода определяется отношением показания вольтметра к показанию амперметра.
Метод:
- Установлена электрическая схема, показанная на рисунке.
- Провод P (провод Eureka 50 см с swg 24) подключен к клеммам X и Y.
- Переключатель замкнут, и реостат настроен на фиксацию показания амперметра для тока, I = 0,5 A. Показание вольтметр для разности потенциалов, V заносят в таблицу.
- Рассчитывается значение сопротивления R = V / I.
- Шаги с 2 до 4 повторяются путем замены провода P на:
(a) Провод Q: провод из константана длиной 50 см на s.w.g. 24
(b) Провод 5: медный провод 50 см с н.в. 24
Результаты:
Выводы:
- Сопротивление R провода эврики самое высокое, а сопротивление R медного провода самое низкое.
- Мера способности материала противодействовать прохождению тока также известна как удельное сопротивление материала p. Таким образом, мы можем сделать вывод, что для фиксированной длины и толщины провода сопротивление зависит от типа материала, из которого изготовлена проволока.
B. Как длина провода влияет на сопротивление эксперимента
Гипотеза: Сопротивление проводящего провода увеличивается с увеличением его длины.
Переменные:
(a) Управляемая переменная: длина провода, l
(b) Реагирующая переменная: сопротивление, R
(c) Фиксированная переменная: толщина, тип провода и температура провода
Оперативное определение: Сопротивление R проводника определяется отношением показания вольтметра к показанию амперметра.
Метод:
- Используется та же электрическая схема, что и на рисунке.
- Проволока из константана длиной 100 см из нерж. 24 подключается к клеммам X и Y.
- Длина провода регулируется до l = 20 см.
- Переключатель замыкается, и реостат регулируется для фиксации показания амперметра для тока I = 0,5 А. Показание вольтметра для разности потенциалов V записывается в таблицу.
- Шаги с 3 до 4 повторяются для l = 40 см, 60 см, 80 см и 100 см.
- Значение сопротивления R = V / I рассчитывается для каждого значения длины провода l.
- Построен график зависимости R от l.
Результаты:
- Табулирование результатов.
- График зависимости R от l.
Вывод:
Сопротивление R токопроводящего провода прямо пропорционально длине провода l. Гипотеза принята. Сопротивление R провода увеличивается с увеличением его длины l.
Гипотеза: Для фиксированной длины проводящего провода, чем толще провод, тем меньше сопротивление.
Переменные:
(a) Управляемая переменная: толщина проволоки
(b) Реагирующая переменная: сопротивление, R
(c) Фиксированная переменная: тип, длина и температура проволоки
Оперативное определение:
(a) Толщина проводника определяется величиной его s.w.g.
(b) Сопротивление R проводящего провода определяется отношением показания вольтметра к показанию амперметра.
Метод:
- Используется та же электрическая схема, что и на рисунке выше.
- Провод Q (константановый провод длиной 50 см с SWG 24) подключен к клеммам X и Y.
- Переключатель замкнут, и реостат настроен на фиксацию показаний амперметра для тока, I = 0,5 А. Показание вольтметр для разности потенциалов, V заносят в таблицу.
- Рассчитывается значение сопротивления R = V / I.
- Шаги 2–4 повторяются с использованием проволоки из константана длиной 50 см с нитью. 30 и s.w.g. 34.
Результаты:
Обсуждение:
- Значение s.w.g. проволоки соответствует ее диаметру. Проволока с большим с.в.г. имеет меньший диаметр.
- Площадь поперечного сечения A провода можно определить по его диаметру D по уравнению:
Вывод:
Сопротивление R провода обратно пропорционально его площади поперечного сечения, А.Чем толще провод, тем меньше сопротивление. Гипотеза принята. .
Гипотеза: Когда температура лампы накаливания увеличивается, ее сопротивление увеличивается.
Переменные:
(a) Управляемая переменная: температура нити
(b) Реагирующая переменная: сопротивление, R
(c) Фиксированная переменная: Тип используемой лампы
Оперативное определение:
(a) Температура нить накала определяется яркостью лампы накаливания.
(b) Сопротивление R нити накала определяется отношением показания вольтметра к показанию амперметра.
Метод:
- Используется та же электрическая цепь, что и на рисунке выше, с заменой провода P лампой накаливания.
- Переключатель замкнут, и реостат выставлен на максимум, так что лампочка не загорается. Показания амперметра по току I и вольтметра по разности потенциалов V заносятся в таблицу.
- Шаг 2 повторяется путем регулировки реостата до тех пор, пока лампа не станет тускло, а затем немного ярче и очень яркой.
- Рассчитывается значение сопротивления R = V / I.
Результатов:
Обсуждение:
Яркость лампочки соответствует температуре лампочки. Чем ярче колба, тем выше ее температура.
Вывод:
Сопротивление нити накала увеличивается с увеличением ее температуры.Гипотеза принята.
Что такое сопротивление (R)? — Определение из Техопедии
Что означает сопротивление (R)?
Сопротивление (R) — это свойство материала, используемое для описания сопротивления, обеспечиваемого потоку тока. Чем выше сопротивление материала, тем меньше поток электронов или тока через материал. Его можно измерить, и он отличается от свойства проводимости материала или легкости прохождения электронов через вещество.Это может быть как желательное, так и нежелательное свойство вещества. Свойство сопротивления используется в самых разных приложениях и приборах, таких как транзисторные радиоприемники, телевизоры и лампы накаливания.
Техопедия объясняет Сопротивление (R)
Термин «сопротивление» связан с постоянным током, тогда как в случае переменного тока противодействие протеканию тока известно как реактивное сопротивление. На сопротивление вещества влияет множество факторов, таких как длина используемого провода, площадь поперечного сечения провода, тип используемого материала и температура.Более высокое сопротивление обеспечивает более длинный провод, тогда как более широкое поперечное сечение провода помогает снизить сопротивление. Известно, что некоторые материалы, такие как металлы, являются хорошими проводниками электричества и, следовательно, обладают меньшим сопротивлением. Температура влияет на электронную структуру, и с повышением температуры большинство материалов оказывает меньшее сопротивление протеканию тока.
Единицей измерения сопротивления в системе СИ является ом, обозначаемый греческой буквой омега, а также иногда обозначаемый буквой R.Сопротивление материала составляет один Ом, когда через материал проходит ток в один ампер с напряжением в один вольт. Омметр — это инструмент, используемый для измерения сопротивления. В случае электрической цепи резисторы — это компоненты, используемые для обеспечения сопротивления току. Резисторы снабжены цветными полосами или полосами, которые обозначают значение сопротивления.
Сопротивление(уровень сопротивления) Определение и пример
Что такое сопротивление (уровень сопротивления)?
Сопротивление или уровень сопротивления — это цена, по которой цена актива встречает давление на своем пути вверх из-за появления все большего числа продавцов, желающих продать по этой цене.Уровни сопротивления могут быть кратковременными, если появляется новая информация, которая меняет общее отношение рынка к активу, или они могут быть долговременными. С точки зрения технического анализа, простой уровень сопротивления можно построить, проведя линию вдоль самых высоких максимумов за рассматриваемый период времени. Сопротивление можно противопоставить поддержке.
В зависимости от ценового действия эта линия может быть плоской или наклонной. Однако есть более продвинутые способы определения сопротивления, включающие полосы, линии тренда и скользящие средние.
Ключевые выводы
- Уровень сопротивления представляет собой ценовую точку, которую актив не смог преодолеть в рассматриваемый период времени. Сопротивление
- можно визуализировать с помощью различных технических индикаторов, а не просто провести линию, соединяющую максимумы.
- Применение линий тренда к графику может обеспечить более динамичное представление сопротивления.
Торговля с поддержкой и сопротивлением
Что вам говорят уровни сопротивления?
Уровни сопротивления и уровни поддержки — две наиболее важные концепции в техническом анализе цен на акции.Технический анализ — это метод анализа акций, который предполагает, что подавляющее большинство доступной информации об акции, облигации, товаре или валюте почти мгновенно включается в цену рыночными силами. Следовательно, согласно этой теории, принимать инвестиционные решения на основе этой информации невыгодно. Вместо этого технические трейдеры пытаются предугадать, как акции будут двигаться в краткосрочной перспективе, глядя на поведение рынков в аналогичных прошлых ситуациях.
Технические трейдеры определяют как уровень сопротивления, так и уровень поддержки, чтобы они могли рассчитывать время покупки и продажи акций, чтобы извлечь выгоду из любых прорывов или разворотов тренда.Помимо определения точек входа и выхода, сопротивление может использоваться как инструмент управления рисками. Трейдеры могут устанавливать стоп-лосс для отслеживания уровня сопротивления или использовать любое нарушение в качестве торгового триггера. Простой уровень сопротивления должен быть перерисован по мере поступления новых ценовых данных, но большинство платформ предлагают визуализацию сопротивления, которая может быть рассчитана динамически. Более того, многие технические индикаторы становятся индикаторами сопротивления в разных точках движения цены. Например, простая скользящая средняя может использоваться как визуализация сопротивления, когда цена находится ниже линии, как при нисходящем тренде.
Пример использования уровня сопротивления
Допустим, вы изучаете историю изменения цены акций Montreal Trucking Company с тикером MTC и хотите определить время, когда было бы разумнее всего продать компанию в короткую. За последние двенадцать месяцев цена акции составляла от 7 до 15 долларов за акцию. Во второй месяц периода, когда вы изучаете MTC, цена акций поднимается до 15 долларов, но к 4 месяцу она упала до 7 долларов. К 7 месяцу он снова поднимается до 15 долларов, а затем упал до 10 долларов в 9-м месяце.К 11 месяцу он снова поднимается до 15 долларов, а в следующие 30 дней упадет до 13 долларов, а затем снова поднимется до 15 долларов.
Изображение Джули Банг © Investopedia 2019На данный момент вы четко установили уровень сопротивления в 15 долларов. Если вы не видите причин для того, чтобы акции прорывались за пределы диапазона, в котором они торговались в течение прошлого года, это было бы хорошее время для короткой продажи акций, потому что рынок ясно показал, что, как только акции MTC достигают 15 долларов США, подавляющее большинство объем предложения поступает на рынок, чтобы остановить его дальнейший рост.Однако следует быть осторожным, поскольку иногда уровни сопротивления преодолеваются и остаются позади, если фундаментальные движущие силы акций, такие как бум экономики или новые возможности повышения эффективности бизнес-модели компании, подавляют технические силы.
Разница между уровнем сопротивления и уровнем поддержки
Поддержка и сопротивление — понятия взаимодополняющие. Сопротивление устанавливает текущий ценовой потолок для акций, товаров или валюты, а поддержка формирует нижний предел. Когда ценовое действие пробивает поддержку или сопротивление, это считается торговой возможностью.
Ограничения использования сопротивления
Сопротивление — это скорее рыночная концепция, чем настоящий технический индикатор.