Електрическо съпротивление. Електрически величини и мерни единици

Или електрическа верига към електрически ток.

Електрическото съпротивление се определя като коефициент на пропорционалност Рмежду напрежението Uи постояннотоково захранване азв закона на Ом за участък от верига.

Единицата за съпротивление се нарича ом(Ом) в чест на немския учен Г. Ом, който въвежда това понятие във физиката. Един ом (1 Ohm) е съпротивлението на такъв проводник, в който при напрежение 1 INтокът е равен на 1 А.

Съпротивление.

Съпротивлението на хомогенен проводник с постоянно напречно сечение зависи от материала на проводника, неговата дължина ли напречно сечение Си може да се определи по формулата:

Където ρ - специфично съпротивление на веществото, от което е направен проводникът.

Специфична устойчивост на вещество- това е физическа величина, която показва какво съпротивление има проводник, направен от това вещество с единица дължина и единица напречно сечение.

От формулата следва, че

Реципрочна стойност ρ , Наречен проводимост σ :

Тъй като единицата SI за съпротивление е 1 ом. единицата за площ е 1 m 2, а единицата за дължина е 1 m, тогава единицата за съпротивление в SI ще бъде 1 Ohm · m 2 /m или 1 Ohm m. Единицата SI за проводимост е Ohm -1 m -1.

На практика площта на напречното сечение на тънки проводници често се изразява в квадратни милиметри (mm2). В този случай по-удобната единица за съпротивление е Ohm mm 2 /m. Тъй като 1 mm 2 = 0,000001 m 2, тогава 1 Ohm mm 2 /m = 10 -6 Ohm m. Металите имат много ниско съпротивление - около (1·10 -2) Ohm·mm 2 /m, диелектриците - 10 15 -10 20 повече.

Зависимост на съпротивлението от температурата.

С повишаване на температурата съпротивлението на металите се увеличава. Има обаче сплави, чиято устойчивост почти не се променя с повишаване на температурата (например константан, манганин и др.). Съпротивлението на електролитите намалява с повишаване на температурата.

Температурен коефициент на съпротивлениена проводник е отношението на промяната в съпротивлението на проводника при нагряване с 1 °C към стойността на неговото съпротивление при 0 ºC:

.

Зависимостта на съпротивлението на проводниците от температурата се изразява с формулата:

.

Общо взето α зависи от температурата, но ако температурният диапазон е малък, тогава температурният коефициент може да се счита за постоянен. За чисти метали α = (1/273)K -1. За електролитни разтвори α < 0 . Например за 10% разтвор на готварска сол α = -0,02 K -1. За константан (медно-никелова сплав) α = 10 -5 K -1.

Използва се зависимостта на съпротивлението на проводника от температурата съпротивителни термометри.

е измервателно устройство, използвано за определяне на стойността на съпротивлението в електрически вериги. Съпротивлението се измерва в Омахаи се обозначава с латинската буква Р. Какво е Ом в популярна форма е описано в статията на уебсайта „Законът за силата на тока“.

Блокова схема и обозначение на диаграми на омметри

Устройството за измерване на омметър е структурно циферблат или цифров индикатор с батерия или източник на захранване, свързани последователно, както е показано на снимката.

Всички комбинирани уреди - стрелкови тестери и цифрови мултиметри - имат функция за измерване на съпротивление.

На практика устройство, което измерва само съпротивлението, се използва за специални случаи, например за измерване на изолационно съпротивление при повишени напрежения, съпротивление на земната верига или като референтно устройство за тестване на други омметри с ниска точност.

В електрическите измервателни вериги омметърът се обозначава с гръцката буква омега, оградена в кръг, както е показано на снимката.

Подготовка на омметър за измервания

Ремонтът на електрически инсталации, електро- и радиотехнически продукти се състои в проверка на целостта на проводниците и търсене на контактни повреди в техните връзки.

В някои случаи съпротивлението трябва да бъде равно на безкрайност, например съпротивление на изолацията. А в други е нула, например съпротивлението на проводниците и техните връзки. А в някои случаи е равна на определена стойност, например съпротивлението на нишката на електрическа крушка или нагревателен елемент.

внимание! За да се избегне повреда на омметъра, е разрешено да се измерва съпротивлението на веригите само когато те са напълно изключени. Трябва да изключите щепсела от контакта или да извадите батериите от отделението. Ако веригата съдържа електролитни кондензатори с по-голям капацитет, те трябва да бъдат разредени чрез късо свързване на клемите на кондензатора чрез съпротивление от около 100 kOhm за няколко секунди.

Както при измерванията на напрежението, преди да измерите съпротивлението, е необходимо да подготвите устройството. За да направите това, трябва да настроите превключвателя на устройството в позиция, съответстваща на минималното измерване на стойността на съпротивлението.


Преди измервания трябва да проверите функционалността на устройството, тъй като батериите може да са повредени и омметърът да не работи. За да направите това, трябва да свържете краищата на сондите заедно.

Иглата на тестера трябва да бъде настроена точно на нулевата маркировка; ако не е настроена, тогава можете да завъртите копчето "Set". 0". Ако това не работи, трябва да смените батериите.

За да проверите непрекъснатостта на електрическите вериги, например, когато проверявате крушка с нажежаема жичка, можете да използвате устройство, чиито батерии са изтощени и стрелката не е настроена на 0, но реагира поне малко, когато сондите са свързани. Ще бъде възможно да се прецени целостта на веригата по факта, че стрелката е отклонена. Цифровите устройства също трябва да показват нулеви показания, възможно е отклонение в десети от ома поради съпротивлението на сондите и преходното съпротивление в контактите, свързващи ги към клемите на устройството.

Когато краищата на сондите са отворени, стрелката на тестера трябва да бъде настроена на точката, посочена на скалата ∞, а в цифровите инструменти претоварването ще мига или ще се покаже числото 1 на индикатора от лявата страна.

Омметърът е готов за употреба. Ако докоснете краищата на сондите до проводника, тогава, ако той е непокътнат, устройството ще покаже нулево съпротивление, в противен случай показанията няма да се променят.

Скъпите модели мултиметри имат функция за непрекъснатост на веригата с аудио индикация, обозначена в сектора за измерване на съпротивление с диоден символ. Той е много удобен за тестване на вериги с нисък импеданс, като кабели с усукана двойка за интернет или електрическо окабеляване на домакинството. Ако проводникът е непокътнат, тогава непрекъснатостта е придружена от звуков сигнал, което елиминира необходимостта от четене на показанията от индикатора на мултиметъра.

Примери от практиката за измерване на съпротивление на продукти

На теория обикновено всичко е ясно, но на практика често възникват въпроси, на които най-добре може да се отговори чрез примери за проверка на най-често срещаните продукти с омметър.

Проверка на лампи с нажежаема жичка

Крушката с нажежаема жичка в лампа или бордови устройства на автомобила спря да свети, как да разбера причината? Превключвателят, електрическият контакт или окабеляването може да са дефектни. С помощта на тестера може лесно да се провери всяка лампа с нажежаема жичка от домашна лампа или фар на автомобил, нажежаема жичка от флуоресцентни лампи и енергоспестяващи лампи. За да проверите, просто поставете превключвателя на устройството в позиция за измерване на минимално съпротивление и докоснете краищата на сондите към клемите на основата на електрическата крушка.

Съпротивлението на жичката на електрическата крушка е 51 ома, което показва нейната изправност. Ако нишката се скъса, устройството ще покаже безкрайно съпротивление. Съпротивлението на 220 V халогенна крушка с мощност 50 вата при светене е около 968 ома, а на 12 волтова автомобилна крушка с мощност 100 вата е около 1,44 ома.

Струва си да се отбележи, че съпротивлението на нишката на лампата с нажежаема жичка в студено състояние (когато крушката не свети) е няколко пъти по-малко, отколкото в топло състояние. Това се дължи на физичните свойства на волфрама. Неговото съпротивление нараства нелинейно с нагряване. Следователно лампите с нажежаема жичка обикновено изгарят в момента, в който се включат.

Проверка на възпроизвеждащи звук слушалки

Случва се със слушалки в един от излъчвателите или в двата едновременно, звукът е изкривен, периодично изчезва или липсва. Има два възможни варианта: или слушалките, или устройството, от което се получава сигналът, са дефектни. С помощта на омметър е лесно да се намери причината за тяхната повреда и да се поправят слушалките.

За да проверите слушалките, трябва да свържете краищата на сондите към съединителя им. Обикновено слушалките се свързват към оборудването с помощта на 3,5 мм жак конектор, показан на снимката.

Единият край на сондата докосва общия извод, а другият от своя страна докосва изводите на десния и левия канал. Съпротивлението трябва да е същото и да бъде около 40 ома. Обикновено съпротивлението е посочено в паспорта за слушалки.

Ако съпротивлението на каналите е много различно, тогава може да има късо съединение или счупен проводник в проводниците. Лесно е да се провери това; просто свържете краищата на сондите към клемите на десния и левия канал. Съпротивлението трябва да бъде два пъти по-голямо от това на една слушалка, тоест вече 80 ома. На практика се измерва общото съпротивление на последователно свързани емитери.

Ако съпротивлението се промени, когато проводниците се движат по време на измервания, това означава, че проводникът е протрит на някое място. Обикновено кабелите се разкъсват там, където излизат от жака или излъчвателите.

За да локализирате мястото на скъсване на проводника, по време на измерванията е необходимо да огънете проводника локално, като фиксирате останалата част от него. Въз основа на нестабилността на показанията на омметъра ще определите местоположението на дефекта. Ако това е жак, тогава трябва да закупите подвижен конектор, да отхапете стария с част от лош проводник и да запоите проводника към контактите на новия жак.

Ако прекъсването се намира на входа на слушалките, тогава трябва да ги разглобите, да премахнете дефектната част от проводника, да оголите краищата и да ги запоите към същите контакти, към които са били запоени преди това проводниците. В статията на уебсайта „Как да запоявате с поялник“ можете да научите за изкуството на запояване.

Измерване на стойността на резистора (съпротивление)

Резисторите (съпротивление) се използват широко в електрически вериги. Следователно, когато ремонтирате електронни устройства, е необходимо да проверите работоспособността на резистора или да определите неговата стойност.

На електрическите диаграми резисторът се обозначава като правоъгълник, вътре в който мощността му понякога се записва с римски цифри. I – един ват, II – два вата, IV – четири вата, V – пет вата.

Можете да проверите резистора (съпротивление) и да определите стойността му с помощта на мултиметър, включен в режим на измерване на съпротивлението. В сектора за режим на измерване на съпротивлението има няколко позиции на превключвателя. Това се прави, за да се повиши точността на резултатите от измерването.

Например, позиция 200 ви позволява да измервате съпротивления до 200 ома. 2k – до 2000 Ohm (до 2 kOhm). 2M – до 2 000 000 ома. (до 2 MOhm). Буквата k след числата обозначава префикса kilo - необходимостта да се умножи числото по 1000, M означава Mega, а числото трябва да се умножи по 1 000 000.

Ако превключвателят е настроен на позиция 2k, тогава при измерване на резистор с номинална стойност 300 kOhm устройството ще покаже претоварване. Необходимо е да го превключите на позиция 2M. За разлика от измерването на напрежението, няма значение в каква позиция е превключвателят; винаги можете да го превключите по време на процеса на измерване.

Онлайн калкулатори за определяне на стойности на резистори
чрез цветна маркировка

Понякога при проверка на резистор омметърът показва известно съпротивление, но ако резисторът в резултат на претоварване е променил съпротивлението си и вече не съответства на маркировката, тогава такъв резистор не трябва да се използва. Съвременните резистори се маркират с помощта на цветни пръстени. Най-удобният начин да определите стойността на резистор, маркиран с цветни пръстени, е да използвате онлайн калкулатор.


маркиран с 4 цветни пръстена

Онлайн калкулатор за определяне на съпротивлението на резистори
маркиран с 5 цветни пръстена

Проверка на диоди с мултицет или тестер

Полупроводниковите диоди се използват широко в електрическите вериги за преобразуване на променлив ток в постоянен ток и обикновено при ремонт на продукти след външна проверка на печатната платка първо се проверяват диодите. Диодите са направени от германий, силиций и други полупроводникови материали.

На външен вид диодите са в различни форми, прозрачни и цветни, в метален, стъклен или пластмасов корпус. Но те винаги имат две заключения и веднага хващат окото. В схемите се използват главно токоизправителни диоди, ценерови диоди и светодиоди.


Символът за диоди в диаграмата е стрелка, сочеща към прав сегмент. Диодът се обозначава с латинските букви VD, с изключение на светодиодите, които се обозначават с буквите HL.В зависимост от предназначението на диодите към схемата за обозначаване се добавят допълнителни елементи, което е отразено на чертежа по-горе. Тъй като във веригата има повече от един диод, за удобство след буквите VD или HL се добавя сериен номер.

Много по-лесно е да проверите диод, ако разберете как работи. И диодът работи като нипел. Когато напомпате топка, гумена лодка или автомобилна гума, в нея влиза въздух, но зърното не го пуска обратно.

Диодът работи точно по същия начин. Само че преминава в една посока не въздух, а електрически ток. Следователно, за да проверите диода, ви е необходим източник на постоянен ток, който може да бъде мултицет или тестер за стрелки, тъй като те имат инсталирана батерия.


По-горе е блокова схема на работата на мултиметър или тестер в режим на измерване на съпротивление. Както можете да видите, към клемите се подава постоянно напрежение с определена полярност. Обичайно е плюсът да се прилага към червения терминал, а минусът към черния. Когато докоснете изводите на диода по такъв начин, че положителният изход на устройството да е на анодния извод на диода, а отрицателният изход е на катода на диода, тогава през диода ще тече ток. Ако сондите са разменени, диодът няма да пропуска ток.

Един диод обикновено може да има три състояния - добър, счупен или счупен. По време на повреда диодът се превръща в парче жица; той ще премине ток независимо от реда, в който се докосват сондите. Ако има прекъсване, напротив, токът никога няма да тече. Рядко, но има друго състояние, когато съпротивлението на прехода се променя. Такава неизправност може да се определи от показанията на дисплея.

Използвайки горните инструкции, можете да проверите токоизправителни диоди, ценерови диоди, диоди на Шотки и светодиоди, както с проводници, така и в SMD версия. Нека да разгледаме как да тестваме диоди на практика.


На първо място, е необходимо, спазвайки цветовото кодиране, да поставите сондите в мултиметъра. Обикновено черен проводник се поставя в COM, а червен проводник във V/R/f (това е положителният извод на батерията). След това трябва да настроите превключвателя за режим на работа на позиция за набиране (ако има такава функция за измерване), както е на снимката, или на позиция 2kOm. Включете устройството, затворете краищата на сондите и се уверете, че работи.


Ще започнем практиката с проверка на древния германиев диод D7, този екземпляр вече е на 53 години. Диодите на базата на германий вече практически не се произвеждат поради високата цена на самия германий и ниската максимална работна температура, само 80-100 ° C. Но тези диоди имат най-малък спад на напрежението и ниво на шум. Те са високо ценени от производителите на лампови усилватели. При директна връзка спадът на напрежението върху германиев диод е само 0,129 V. Тестерът за циферблат ще покаже приблизително 130 ома. При смяна на поляритета мултицетът показва 1, тестерът на циферблата ще показва безкрайност, което означава много високо съпротивление. Този диод е ОК.

Процедурата за проверка на силициевите диоди не се различава от проверката на тези, направени от германий. Катодният извод обикновено е маркиран върху тялото на диода; може да бъде кръг, линия или точка. При директна връзка спадът през диодния преход е около 0,5 V. За мощните диоди спадът на напрежението е по-малък и е около 0,4 V. Ценеровите диоди и диодите на Шотки се проверяват по същия начин. Падът на напрежението на диодите на Шотки е около 0,2 V.


При мощните светодиоди пада повече от 2 V на директния преход и устройството може да покаже 1. Но тук самият светодиод е индикатор за изправност. Ако при директно включване можете да видите дори най-слабия блясък на светодиода, тогава той работи.

Трябва да се отбележи, че някои видове светодиоди с висока мощност се състоят от верига от няколко светодиода, свързани последователно и това не се забелязва отвън. Такива светодиоди понякога имат спад на напрежението до 30 V и те могат да бъдат тествани само от захранване с изходно напрежение над 30 V и резистор за ограничаване на тока, свързан последователно със светодиода.

Проверка на електролитни кондензатори

Има два основни вида кондензатори, прости и електролитни. Простите кондензатори могат да бъдат включени във веригата по какъвто и да е начин, но електролитните кондензатори могат да бъдат свързани само с полярност, в противен случай кондензаторът ще се провали.

На електрическите диаграми кондензаторът се обозначава с две успоредни линии. При обозначаване на електролитен кондензатор неговата полярност на свързване трябва да бъде обозначена със знак "+".

Електролитните кондензатори имат ниска надеждност и са най-честата причина за повреда на електронни компоненти на продукти. Подутият кондензатор в захранването на компютър или друго устройство не е рядка гледка.

С помощта на тестер или мултицет в режим на измерване на съпротивление можете успешно да проверите изправността на електролитни кондензатори или, както се казва, пръстен. Кондензаторът трябва да се отстрани от печатната платка и да се разреди, за да не се повреди устройството. За да направите това, трябва да свържете накъсо клемите му с метален предмет, например пинсета. За да тествате кондензатора, превключвателят на устройството трябва да бъде настроен на режим на измерване на съпротивлението в диапазона от стотици килоома или мегаома.

След това трябва да докоснете клемите на кондензатора със сондите. В момента на контакт иглата на инструмента трябва рязко да се отклони по скалата и бавно да се върне в положение на безкрайно съпротивление. Скоростта, с която иглата се отклонява, зависи от стойността на капацитета на кондензатора. Колкото по-голям е капацитетът на кондензатора, толкова по-бавно стрелецът ще се върне на мястото си. Цифрово устройство (мултиметър), при докосване на сондите към клемите на кондензатора, първо ще покаже малко съпротивление и след това ще се увеличи все повече до стотици мегаома.

Ако поведението на устройствата се различава от описаното по-горе, например съпротивлението на кондензатора е нула Ohm или безкрайност, тогава в първия случай има разбивка между намотките на кондензатора, а във втория - прекъсване. Такъв кондензатор е дефектен и не може да се използва.

Сред другите показатели, характеризиращи електрическа верига или проводник, си струва да се подчертае електрическото съпротивление. Той определя способността на атомите на материала да предотвратяват насоченото преминаване на електрони. Помощ при определянето на тази стойност може да бъде както от специализирано устройство - омметър, така и от математически изчисления, базирани на познаване на връзките между количествата и физичните свойства на материала. Индикаторът се измерва в ома (Ohm), обозначен със символа R.

Закон на Ом - математически подход за определяне на съпротивлението

Връзката, установена от Георг Ом, определя връзката между напрежение, ток, съпротивление, въз основа на математическата връзка на понятията. Валидността на линейната зависимост - R = U/I (отношението на напрежение към ток) - не се спазва във всички случаи.
Единица [R] = B/A = ом. 1 Ohm е съпротивлението на материал, през който протича ток от 1 ампер при напрежение от 1 волт.

Емпирична формула за изчисляване на съпротивлението

Обективните данни за проводимостта на даден материал произтичат от неговите физически характеристики, които определят както собствените му свойства, така и реакцията му на външни влияния. Въз основа на това проводимостта зависи от:

  • Размер.
  • Геометрия.
  • Температури.

Атомите на проводящия материал се сблъскват с насочените електрони, като им пречат да се движат напред. При висока концентрация на последните атомите не са в състояние да им устоят и проводимостта се оказва висока. Големите стойности на съпротивлението са типични за диелектрици, които имат практически нулева проводимост.

Една от определящите характеристики на всеки проводник е неговото съпротивление - ρ. Той определя зависимостта на съпротивлението от материала на проводника и външните влияния. Това е фиксирана (в рамките на един материал) стойност, която представлява данните за проводника със следните размери - дължина 1 m (ℓ), площ на напречното сечение 1 кв.м. Следователно връзката между тези величини се изразява чрез връзката: R = ρ* ℓ/S:

  • Проводимостта на даден материал намалява с увеличаване на дължината му.
  • Увеличаването на площта на напречното сечение на проводника води до намаляване на неговото съпротивление. Този модел се дължи на намаляване на електронната плътност и следователно контактът на материалните частици с тях става по-рядък.
  • Увеличаването на температурата на материала стимулира увеличаване на съпротивлението, докато спадането на температурата води до неговото намаляване.

Препоръчително е да се изчисли площта на напречното сечение по формулата S = πd 2 / 4. Рулетка ще помогне при определяне на дължината.

Връзка с властта (P)

Въз основа на формулата на закона на Ом, U = I*R и P = I*U. Следователно, P = I 2 *R и P = U 2 /R.
Познавайки големината на тока и мощността, съпротивлението може да се определи като: R = P/I 2.
Познавайки напрежението и мощността, съпротивлението може лесно да се изчисли по формулата: R = U 2 /P.

Съпротивлението на материала и стойностите на други свързани характеристики могат да бъдат получени с помощта на специални измервателни уреди или въз основа на установени математически закони.

Въведение………………………………………………………………………………2

Измерване на DC съпротивление…………………..…….3

Метод амперметър-волтметър………………………………………………………….……3

Метод на пряка оценка…………………………………………………………..4

Мостове за измерване на постояннотоково съпротивление………………...6

Измерване на много високи съпротивления……………………………………9

Измерване на AC съпротивление………………….…...10

Измервател на имитация……………………………………………..………………...10

Измервателна линия………………………………………………………………..……….11

Измерване на свръхниски съпротивления…………………………..…………13

заключения………………………………………………………………….………..…14

Въведение

Електрическото съпротивление е основната електрическа характеристика на проводник, стойност, характеризираща съпротивлението на електрическа верига или нейния участък срещу електрически ток. Съпротивлението може също да се нарече част (по-често наричана резистор), която осигурява електрическо съпротивление на тока. Електрическото съпротивление се причинява от преобразуването на електрическата енергия в други форми на енергия и се измерва в ома.

Съпротивлението (често означавано с буквата R) се счита, в определени граници, за постоянна стойност за даден проводник и може да се дефинира като

R - съпротивление;

U е електрическата потенциална разлика в краищата на проводника, измерена във волтове;

I е токът, протичащ между краищата на проводника под въздействието на потенциална разлика, измерен в ампери.

За практическо измерване на съпротивление се използват много различни методи, в зависимост от условията на измерване и естеството на обектите, необходимата точност и скорост на измерванията. Например, има методи за измерване на съпротивление при постоянен ток и при променлив ток, измерване на високи съпротивления, малки и свръхмалки съпротивления, постоянни и индиректни и др.

Целта на работата е да се идентифицират основните, най-често срещаните в практиката методи за измерване на съпротивлението.

Измерване на DC съпротивление

Основните методи за измерване на постояннотоковото съпротивление са индиректният метод, методът на пряка оценка и мостовият метод. Изборът на метод за измерване зависи от очакваната стойност на измереното съпротивление и необходимата точност на измерване. От индиректните методи най-универсален е методът на амперметър-волтметър.

Метод амперметър-волтметър

Този метод се основава на измерване на тока, протичащ през измереното съпротивление и спада на напрежението върху него. Използват се две схеми за измерване: измерване на големи съпротивления (а) и измерване на малки съпротивления (б). Въз основа на резултатите от измерването на ток и напрежение се определя необходимото съпротивление.

За верига (a) желаното съпротивление и относителната методологична грешка могат да бъдат определени с помощта на формулите:

където Rx е измерваното съпротивление, а Ra е съпротивлението на амперметъра.

За верига (b) желаното съпротивление и относителната методологична грешка на измерване се определят по формулите:

От формулата става ясно, че при изчисляване на желаното съпротивление по приблизителна формула възниква грешка, тъй като при измерване на токове и напрежения във втората верига амперметърът също взема предвид тока, който преминава през волтметъра, а в първата верига , волтметъра мери напрежението освен на резистора и на амперметъра .

От дефиницията на относителните методологични грешки следва, че измерването по схема (а) осигурява по-малка грешка при измерване на големи съпротивления, а измерването по схема (б) - при измерване на малки съпротивления. Грешката на измерване с помощта на този метод се изчислява с помощта на израза:

„Уредите, използвани за измерване, трябва да имат клас на точност не по-висок от 0,2. Волтметърът е свързан директно към съпротивлението, което се измерва. Токът по време на измерване трябва да бъде такъв, че показанията да се измерват на втората половина на скалата. В съответствие с това е избран и шунтът, използван за измерване на ток с устройство от клас 0,2. За да се избегне нагряване на съпротивлението и съответно намаляване на точността на измерванията, токът в измервателната верига не трябва да надвишава 20% от номиналния.

Предимството на веригите за измерване на амперметър и волтметър е, че същият ток може да премине през резистора с измереното съпротивление, както в работното му състояние, което е важно при измерване на съпротивления, чиито стойности зависят от тока.

Метод на пряка оценка.

Методът за директна оценка включва измерване на постояннотоково съпротивление с помощта на омметър. Омметърът е измервателно устройство с директно отчитане за определяне на електрически активни (активните съпротивления се наричат ​​също омични съпротивления) съпротивления. Обикновено измерването се извършва с постоянен ток, но някои електронни омметри могат да използват променлив ток. Видове омметри: мегаомметри, тераомметри, гигаомметри, милиомметри, микроомметри, различаващи се в обхвата на измерваните съпротивления.

Според принципа на действие омметрите могат да се разделят на магнитоелектрични - с магнитоелектрически метър или магнитоелектрически логометър (мегаомметри) и електронни, които са аналогови или цифрови.

„Работата на магнитоелектричния омметър се основава на измерване на тока, протичащ през измереното съпротивление при постоянно напрежение на източника на захранване. За измерване на съпротивления от стотици ома до няколко мегаома, измервателният уред и измереното съпротивление rx са свързани последователно. В този случай силата на тока I в измервателния уред и отклонението на подвижната част на устройството a са пропорционални: I = U/(r0 + rx), където U е напрежението на източника на захранване; r0 е съпротивлението на измервателния уред. За малки стойности на rx (до няколко ома), измервателният уред и rx се включват паралелно.

Рациометричните мегаомметри се основават на съотношение, към рамената на което са свързани примерни вътрешни резистори и измереното съпротивление в различни комбинации (в зависимост от границата на измерване), отчитането на съотношението зависи от съотношението на тези съпротивления. Като източник на високо напрежение, необходимо за извършване на такива измервания, такива устройства обикновено използват механичен индуктор - ръчно задвижван електрически генератор; в някои мегаомметри вместо индуктор се използва полупроводников преобразувател на напрежение.

Принципът на работа на електронните омметри се основава на преобразуването на измереното съпротивление в пропорционално на него напрежение с помощта на операционен усилвател. Измерваният резистор се свързва към веригата за обратна връзка (линейна скала) или към входа на усилвателя. Цифровият омметър е измервателен мост с автоматично балансиране. Балансирането се извършва от цифрово управляващо устройство чрез избиране на прецизни резистори в рамената на моста, след което измервателната информация от управляващото устройство се подава към дисплея.

„При измерване на малки съпротивления може да възникне допълнителна грешка поради влиянието на преходното съпротивление в точките на свързване. За да се избегне това, се използва така нареченият метод на четирипроводно свързване. Същността на метода е, че се използват две двойки проводници - едната двойка подава ток с определена сила към измервания обект, а другата двойка подава напрежение, пропорционално на силата на тока и съпротивлението на обекта. от обекта към устройството. Проводниците са свързани към клемите на измерваната двуполюсна мрежа по такъв начин, че всеки от токовите проводници не докосва директно съответния проводник за напрежение и се оказва, че преходните съпротивления в контактните точки не са включени в измервателната верига."

Всяко физическо тяло, през което се осъществява насоченото движение на йони, осигурява определено съпротивление на тока. Свойството на всеки вид проводящ материал да предотвратява преминаването на заредени частици през него е електрическо съпротивление. Като се вземат предвид разликите в съпротивлението на движението на йони, са конструирани много електрически схеми, някои от които се използват в електронни компютри, например задействания в домакински уреди и слушалки.

Какво е електрическо съпротивление

Какво е съпротивление във физиката? Съпротивлението е физическа стойност, която описва свойството на проводящ материал да предотвратява преминаването на заредени частици през него. Според закона на Ом тази стойност е равна на напрежението в крайните секции на проводника, разделено на тока в ампери, преминаващ през него. Стойността на противопоставянето на насочения ток на заредени частици за вериги с променлив ток и полета от електромагнитен тип се характеризира с полетата на вълната, препятстваща промяната на потенциала и импеданса.

интересноВъз основа на тази характеристика радиокомпонентът също се нарича резистор, от английското съпротивление - съпротивление. Тази част е необходима за въвеждане на активно препятствие за електрически ток в захранващата верига.

Определение за съпротивителна единицаОм

Как се измерва съпротивлението на тока? Мерната единица в международната система SI е Ом. Тази стойност е равна на съпротивлението във веригата между крайните секции, между които протича напрежение от 1 V при ток от 1А. Думата е получена от името на учения - Георг Ом. Тя е приета като мерна единица през шейсетте години на ХХ век заедно с международната система от единици SI.

Средства за възпроизвеждане на резистентност

За да определите мярката за електрическо съпротивление, използвайте:

  • Магазин за съпротивление е специален набор от радио елементи с различни деноминации. Тези компоненти са специално произведени, за да съдържат еталонно съпротивление на проводника. Когато свързвате електрически проводник с постоянен или променлив ток към магазин за съпротивление, можете да изберете подходящ резистор и да получите определено напрежение на изхода, което след това може да бъде измерено с помощта на волтметър;
  • Макарата е устройство, което работи на принцип, подобен на списанието. Когато сте свързани към входа на устройството, можете да използвате съществуващите лостове и превключватели, за да регулирате стойността на съпротивлението на устройството и да получите необходимото напрежение на изхода.

Държавен стандарт за устойчивост

Този държавен стандарт под индекса GET 14-91 обикновено се описва в следната форма.

Стойности и характеристики на еталонното съпротивление

Характерно имеСтойност по държавния стандарт 14-91
Възпроизводима стойност в ома6453 и 12906
Съхранена стойност в ома1
Неточности от първи тип (A) в ppb25
Неточности от втори тип (B) в ppb35
Сума на стандартната неопределеност, ppb45
Повишена несигурност при коефициент две, ppb90

Статично и динамично съпротивление

Според теорията на нелинейните вериги стойността на съпротивлението се разделя на статично и динамично. Първият е идентичен със закона на Ом и е равен на отношението на напрежението на елемента към текущия ток. Динамичната стойност на елемент, който проявява признаци на нелинейност, е стойността, получена чрез разделяне на минималното увеличение на напрежението на съответното увеличение на тока.

Зависимост на стойността от характеристиките на проводника

В проводника носителите на електрически ток са свободни отрицателно заредени частици. Поведението в материята е подобно на газа. Плътността на свободните частици зависи от плътността на средата. Въз основа на това плътността и структурата на кристалната решетка се определят от вида на проводящия материал и неговия размер. Поради това проводимостта се влияе от площта на напречното сечение и температурата. Съпротивлението в напречното сечение се счита за проектна стойност.

Съпротивление на човешкото тяло

Това количество е нелинейно, зависи от много параметри и не може да се счита за омично. Стойността може да се промени с течение на времето, като намалява спрямо човек, който е развълнуван и се поти. Освен това тази стойност се влияе от околната среда. В сухата дерма стойността може да надхвърли 10 хиляди Ом*метър. Следователно времевата графика на дадена стойност може да има различен вид за дадено лице.

Уреди за измерване на съпротивление (DC)

За измерване на съпротивлението можете да използвате:

  • Омметър – директно ви позволява да показвате нивото на натоварване;
  • Мостът Уитстоун;
  • Възможно е да се изчисли от данните, получени от амперметъра и волтметъра, като се използват прости формули.

Проводник, когато през него протича ток

По време на преминаването на електрически заряд през проводник се получава повишено отделяне на топлинна енергия. В този случай проводникът може да стане много горещ. Енергията се изчислява по формулата:

A=P*t, където P е мощност, изчислена по формулата P=U*I.

Типичен случай е нагряването на алуминий под високо напрежение.

Влияние на температурата върху съпротивлението

Характеристиката на съпротивлението също се увеличава с повишаване на температурата. Това се дължи на увеличаване на скоростта на движение на заредените частици в метала с повишаване на температурата. Съпротивлението на веществата, които провеждат електрически ток и въглища, при нагряване съответно намалява поради увеличаване на броя на свободните електрони на единица обем.

Индикатори за твърди материали

Съпротивлението на сплавите и твърдите метали практически не се променя с повишаване или понижаване на температурата. Това се дължи на плътността на кристалната решетка. Характеристиката е присъща на константан, манганин и други плътни сплави. Тази характеристика изисква повишена специфична стойност по отношение на съставните компоненти.

Връзка с проводимостта

Електропроводимостта е характеристика на среда за провеждане на заредени частици, както и промени в свойствата на телата или околната среда, поради което движението на заредените частици се извършва под въздействието на електромагнитно поле. Тази стойност се счита за реципрочна на съпротивлението на проводника.

Индикатори за течни проводници

Индикаторите за електрическо съпротивление на разтвори на соли и основи са динамични. Стойностите зависят от състава и концентрацията на веществото. В този случай влиянието на температурата е противоположно на това на металите. При нагряване, поради ефекта на дифузия, стойността пада и обратно. При твърде ниски температури електролитът може да стане твърдо състояние и да не провежда ток. Следователно водата, която е кристализирала, не е проводник. Хидравличното препятствие за движението на частиците възниква поради наличието на производни соли в течността, които са проводници.

Зависимост на съпротивлението от деформация

При студена обработка на проводници се получава пластична деформация на суровината, последвана от изкривяване на кристалната решетка, което значително повишава нивото на съпротивление.

Електрическото съпротивление е свойството на всяко вещество да предотвратява движението на йони. Характеристиката е динамична и зависи от няколко фактора. Изолацията и някои материали имат ниво на съпротивление, при което електрическият ток не може да премине през веществото. Това може да характеризира някои вещества като лоши проводници на ток поради малкия обем йони. Какво е съпротивление на проводника? Количеството, поради което се губи мощност по време на преминаването на електричество.

Видео