Elekter, vool, pinge, takistus ja võimsus. Kuidas leida voolutakistust Elektritakistuse ühik si on

Ütleme kohe, et räägime elektrivoolu takistuse mõõtmisest. Mis see on ja kuidas takistust mõõdetakse?

Kolm vaala

Kust see vastupanu üldse tuleb? Kõik looduses olevad materjalid jagunevad elektrijuhtivuse seisukohalt 3 kategooriasse - isolaatorid, pooljuhid ja juhid. Esimesed ei juhi üldse elektrivoolu (näiteks klaas, plast, õhk), teised läbivad voolu ainult teatud tingimustel (räni, germaanium) ja nende baasil on ehitatud kogu kaasaegne elektroonika. Kuid meid huvitavad viimased – tuttavad teejuhid. Tavaline vasktraat, juhe, mis ühendab arvuti pistikupesaga – kõik need on juhid.

Kuidas saavad juhid elektrivoolu vastu pidada? Fakt on see, et ideaalset dirigenti looduses ei eksisteeri. Igas, isegi "puhtamas" juhis on alati mingi osa lisanditest, mis peavad vastu juhi kehas liikuvatele elektronidele. Elektronide kokkupõrge nende lisanditega põhjustab kuumenemist ja mõnikord (kui voo tihedus on liiga suur, st liiga suur vool) ja juhi hävimist (sellel põhineb kütteelementide ja kaitsmete tegevus).

Natuke matemaatikat

Kuidas mõõdetakse juhi või õigemini elektriahela takistust? Selle suuruse mõõtühik on oma nime saanud füüsik Georg Simon Ohmi järgi. Jah, seesama Om, kelle seadust me kõik koolis õppisime. Tehnilises kirjanduses tähistatakse seda tähega "omega". Takistus ise on arvutustes kirjas “R” (U – pinge, I – vool, P – võimsus jne). Mida see väärtus tähendab? Vaatame näidet. Sama Ohmi seaduse järgi, kui meie juhi takistus on 1 Ohm, rakendades selle otstele pinget 220 volti, saame vooluks (vool = pinge jagatud takistusega) 220 amprit. Korrutades voolu pingega, saame võimsuse: 220 volti * 220 amprit = 48 400 vatti ehk 48 kilovatti. See on VÄGA suur võimsus, mida ükski majapidamisjuhtmestik ei talu. Tegelikult on selline vool lühisevool. See näitab, kui oluline on enne pinge rakendamist täpselt teada vooluahela takistust! Õnneks pole seda nii raske välja selgitada ja pole isegi vaja mingeid arvutusi teha. Seal on spetsiaalsed mõõteriistad - oommeetrid, mis näitavad alalisvoolu takistuse väärtust. Teatud tüüpi megaohmmeeter on mõeldud suurte takistuste mõõtmiseks ja seda kasutatakse peamiselt isolatsiooni testimiseks. Tänapäeval on raske leida ohmmeetrit eraldiseisvate seadmetena. Enamasti on need osa kombineeritud instrumentidest – avomeetritest ehk multimeetritest, mida müüakse igas Hiina kaubaputkas.

Nii et edu mõõtmisel!

Teeme lihtsa katse. Ühendage kahe lühikese juhtme abil auto esilaterna lambipirn auto akuga. Lambipirn põleb ja päris eredalt. Nüüd ühendame sama lambi palju pikemate pistikutega. Valgus oli selgelt nõrgemaks jäänud. Mis viga? Traadi takistuses.

Mis on elektritakistus

Selle nähtuse kirjeldamiseks on erinevaid sõnastusi. Kasutame ühte neist:

"Elektritakistus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab juhi omadust seista vastu elektrivoolu voolule."

Meie katses tagavad akust elektripirnile pinget andvad juhtmed elektrilise takistuse suletud ahelat läbivale voolule. Pingeallikast - aku, juhtmete kaudu - juhid, koormuseni - lamp.

Nähtuse füüsiline olemus

Kui koormus ühendatakse pistikute abil pingeallikaga, tekib suletud ahel, milles tekib elektriväli, mis põhjustab metalljuhtmetes elektronide suunalise liikumise aku negatiivsest poolusest positiivse poole. Elektronid edastavad elektrit allikast koormusele ja panevad lambi hõõgniidi hõõguma. Oma liikumisteel tabavad elektronid juhi kristallvõre ioone, kaotades osa pistikute materjali soojendamiseks kuluvast energiast.

Teine määratlus: "Elektritakistuse ilmnemise põhjus on elektronide voolu ja juhi moodustavate molekulide (ioonide) koostoime tulemus."

Oluline märkus! Kuigi elektronid liiguvad pingeallika negatiivsest positiivsesse, on elektrivoolu suunda ajalooliselt peetud vastupidiseks – positiivsest negatiivseks.

Vool võib voolata mitte ainult tahketes materjalides, metallides, vaid ka vedelates ainetes, soolade, hapete ja leeliste lahustes. Seal on peamiseks energiakandjaks positiivse ja negatiivse laenguga ioonid. Näiteks autoakudes läbib vool läbi väävelhappe vesilahuse.

Juhtide takistuse mõõtmine

Elektritakistuse ühik SI-süsteemis on 1 oomi. Kui kasutame elektriahela lõigu jaoks Ohmi seadust:

I = U/R,

• I – vooluringis liikuv vool;
• U – pinge;
• R – elektritakistus.

teisendades valemit R = U / I, võime öelda, et 1 oomi võrdub 1 volti pinge ja 1 amprise voolu suhtega.

R selles valemis on konstantne väärtus ja ei sõltu pinge ja voolu väärtustest.

Suuremate väärtuste korral kasutatakse järgmisi ühikuid:

• 1 kOhm = 1000 oomi;
• 1 MOhm = 1 000 000 oomi;
• 1 GOhm = 1 000 000 000 oomi.

Millest sõltub juhi elektritakistus?

Esiteks sõltub see materjalist, millest pistik on valmistatud. Erinevad metallid takistavad elektrivoolu läbimist erineval viisil. On teada, et hõbe, vask ja alumiinium juhivad hästi elektrit, kuid teras on palju halvem.

On olemas materjali elektritakistuse mõiste, mida tähistatakse kreeka tähega p (rho). See omadus sõltub ainult selle aine sisemistest omadustest, millest juht on valmistatud. Kuid selle kogutakistus sõltub ka pikkusest ja ristlõike pindalast. Siin on valem, mis ühendab kõik need kogused:

R = r * L /S,

• p – materjali eritakistus;
• L — pikkus;
• S – ristlõike pindala.

Praktilises elektrotehnikas arvestatakse ristlõikepindala S tavaliselt ruutmeetrites, siis väljendatakse mõõtu p kujul Ohm*sq.mm/meter.

Järeldus: elektritakistuse ja seega ka kadude vähendamiseks elektriahelas peab materjalil olema minimaalne takistus ning juht ise peab olema võimalikult lühike ja piisavalt suure ristlõikega.

Tahkete materjalide indikaatorid

Tabel näitab, et pistikute valmistamiseks, mille puhul kaob minimaalne elektrienergia kogus, sobivad kõige paremini hõbe, vask ja alumiinium, kuid termoelektrilised küttekehad (TEH) valmistatakse fekraalist ja nikroomist.

Tuleb märkida, et kõik need väärtused kehtivad temperatuuril 20 0 C. Temperatuuri tõustes metallide elektritakistus suureneb ja vähenedes langeb, välja arvatud Constantan, muutuvad selle eriomadused veidi .

Temperatuuri tugeva langusega, absoluutse nulli lähedal, võib metallide takistus muutuda nulliks ja tekib ülijuhtivuse nähtus. Seda seletatakse asjaoluga, et kristallvõre ioonid "külmuvad", lõpetavad võnkumise ega sega elektronide liikumist.

Vedelikujuhtmete indikaatorid

Soolade, hapete ja leeliste lahuste elektriline eritakistus ei sõltu ainult nende keemilisest koostisest, vaid ka lahuse kontsentratsioonist. Sõltuvus temperatuurist on vastupidine metallide omale. Kuumutamisel eritakistus väheneb ja jahutamisel suureneb. Vedelik võib madalal temperatuuril külmuda ja lõpetada voolu juhtimise.

Hea näide on autoakude käitumine tugevas pakases. Elektrolüüt - väävelhappe lahus, suurendab märkimisväärsetel miinustemperatuuridel (-20, -30C 0) aku sisemist elektritakistust ja voolu täielik tarnimine starterisse muutub võimatuks.

Elektrijuhtivus

Mõnel juhul on mugavam kasutada elektrivoolu juhtivuse mõistet. Seda omadust mõõdetakse Siemensis (cm):

• G – juhtivus;
• R – takistus,
• a 1 cm = 1/ohm.

Juhtumiuuring

Olles saanud teavet elektritakistuse kohta, tasub teha lihtne arvutus ja välja selgitada, kuidas pistikute omadused mõjutavad elektriahelate parameetreid.

Pöördume tagasi kõige lihtsama elektriskeemi juurde, mis koosneb akust, lambipirnist ja juhtmetest:

• Aku pinge 12,5 V.
• Lambi võimsus on 21 W.
• Vasest pistikud, pikkus 1 meeter x 2 tk., ristlõige 1,5 ruutmeetrit.

Leiame juhtmete elektritakistuse: R = p* L/S. Asendame oma andmed: R = 0,017 * 2 / 1,5 = 0,023 oomi.

Leiame lambi takistuse. Selle elektrivõimsus on 12,5 V toiteallikaga ühendamisel 21 W. Voolu vooluringis on võrdne:

I = P/U,

• I – soovitud vool;
• P – lambi võimsus;
• U – lähtepinge.

Asendame numbrid: I = 21/12,5 = 1,68 A.

Leiame lambi takistuse, kasutades Ohmi seadust ahela lõigu jaoks. Kui I = U/R, siis R = U/I. Või: R = 12,5/1,68 = 7,44 oomi.

Arvutamisel jätsime tähelepanuta juhtmete takistuse, see on üle 300 korra väiksem kui koormuse elektritakistus.

Leiame juhtmete võimsuskadu ja võrdleme seda koormuse kasuliku võimsusega. Teame voolutugevust vooluringis, teame pistikute parameetreid, leiame juhtmetelt kadunud võimsuse:

P = U*I,

asendage pinge valemis vastavalt Ohmi seadusele: U = I*R, asendage see võimsuse valemiga:

P = I * R * I = I 2 * R.

Pärast numbrite asendamist: P = 1,68 2 * 0,023 = 0,065 W.

Tulemus on suurepärane, pistikud võtavad vaid 0,3% koormusvõimsusest.

Kuid kui ühendate lambi pikkade (20 meetrit) ja isegi õhukeste juhtmete kaudu, mille ristlõige on 0,75 ruutmeetrit, siis pilt muutub. Kogu arvutust siin kordamata võib märkida, et selliste pistikutega väheneb lambi efektiivne võimsus peaaegu 11% ja juhtmete energiakaod ulatuvad 6% -ni.

Pidagem meeles reeglit – elektrivõrkude kadude vähendamiseks on vaja vähendada juhtmete elektritakistust, kasutada vaske või alumiiniumi ning võimalusel vähendada juhtmete pikkust ja suurendada ristlõiget.

Mis on vastupanu: video

Takistus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab keha (objekti) omadusi takistada elektrivoolu läbimist. Mingil määral on takistus sarnane hõõrdejõuga, mis tekib keha liikumisel mööda teatud pinda. Takistust mõõdetakse oomides (Ohms): 1 Ohm = 1 V (voldid, pinge) / 1 A (amprid, vool). Resistentsust mõõdetakse ohmmeetri või digitaalse või analoogmultimeetri abil.

Sammud

Takistuse mõõtmine digitaalse multimeetriga

1. Puudutage ühe sondiga elemendi ühte klemmi ja teise sondiga elemendi vastasklemmi. Oodake, kuni indikaatori numbrid ei muutu, ja kirjutage üles kuvatav arv, mis on takisti takistuse väärtus.

   • Näiteks kui arvesti kuvab "0,6" ja selle paremas ülanurgas on "MΩ", siis on takisti väärtus 0,6 MΩ.

2. Lülitage multimeeter välja. Kui olete takistite takistuse mõõtmise lõpetanud, lülitage multimeeter välja ja ühendage sondid lahti.

   Takistuse mõõtmine analoogmultimeetri abil

   1. Valige element, mille takistust soovite mõõta. Täpse tulemuse saamiseks mõõta ahela iga elemendi (ahela) takistust. Selleks tuleb enne elemendi vooluringiga ühendamist kas eemaldada element vooluringist või mõõta takistust. Vooluahelaga ühendatud elemendi takistuse mõõtmine võib teiste elementide mõju tõttu anda ebatäpseid tulemusi.

      Ühendage multimeetri sondid sobivate pistikutega. Enamikul multimeetritel on kaks sondi – must ja punane, samuti mitu pistikut, mis on mõeldud erinevate suuruste – takistuse, pinge või voolu – mõõtmiseks. Reeglina tähistatakse takistuse mõõtmiseks mõeldud pistikud tähtedega “COM” (inglise keeles “common” - standard) ja kreeka tähega Ω (omega), mis on mõõtühiku oomi sümbol.

      • Ühendage must juhe pesaga, millel on silt "COM", ja punane juhe pistikupessa, millel on silt "Ohm".

   2. Lülitage multimeeter sisse ja määrake mõõtmisvahemik. Elemendi takistus võib ulatuda mitmest oomist (1 oomi) kuni mitme megaoomini (1 000 000 oomi). Täpsete tulemuste saamiseks määrake takistuse väärtuse vahemik, mis vastab valitud elemendile. Mõned digitaalsed multimeetrid määravad selle vahemiku automaatselt, teised aga käsitsi. Kui teate, millises vahemikus asub valitud elemendi takistus, määrake sobiv vahemik; muul juhul määrake vahemik katse-eksituse meetodil.

      • Kui te vahemikku ei tea, määrake esmalt keskmine vahemik; Tavaliselt on see vahemik 0–20 kOhm.
      • Puudutage ühe sondiga elemendi (takisti) ühte klemmi ja teise sondiga elemendi vastasklemmi.
      • Indikaatornool hakkab mööda skaalat liikuma ja peatub teatud numbri juures, näidates elemendi takistuse väärtust.
      • Kui nõel liigub maksimaalse vahemiku piiri poole (vasak pool), kitsendage seatud vahemikku, lähtestage multimeeter nullile (seadke nõel nullile) ja korrake mõõtmist.
      • Kui nõel liigub minimaalse vahemiku piiri poole (paremal pool), laiendage määratud vahemikku, lähtestage multimeeter nullile ja korrake mõõtmist.
      • Analoogmultimeetrid tuleb pärast iga vahemiku muutmist lähtestada. Selleks puudutage üht sondi teist, et tekitada lühis. Kui nõel ei jõua nullini, reguleerige selle asendit spetsiaalse regulaatori ("Ohm regulator" või "Zero control") abil.

   3. Puudutage multimeetri juhtmeid selle takisti klemmideni, mille takistust soovite mõõta. Puudutage ühe sondiga elemendi ühte klemmi ja teise sondiga elemendi vastasklemmi. Nool hakkab liikuma paremalt vasakule - minimaalne takistus (paremal) on null ja maksimaalne väärtus (vasakul) on 2000 oomi (2 kOhmi). Analoogmultimeetril on mitu skaalat, seega otsige takistuse väärtust skaalal, millel on silt "Ω" (Ohm).

      • Kui väärtused suurenevad, koonduvad skaala numbrid üksteisele lähemale. Seetõttu on õige vahemiku seadistamine täpsete näitude saamiseks ülioluline.

   4. Resistentsuse määratlus. Sondidega takisti klemme puudutades jääb nõel kuskil skaala keskel seisma. Lugege kindlasti väärtust skaalalt, millel on märgistus "Ω" (oomi); Kirjutage üles number, millele nool osutab - see on takisti takistuse väärtus.

      • Näiteks kui teie määratud vahemik on 0–10 oomi ja nool peatub numbril 9, on elemendi takistus 9 oomi.

   5. Määrake maksimaalne pingevahemik. Kui olete multimeetri kasutamise lõpetanud, lülitage see korralikult välja. Selleks seadke pingevahemik maksimumini, et te ei kahjustaks seadet järgmisel korral, kui te (või keegi teine) unustate vahemiku esmalt seadistada. Lülitage multimeeter välja ja ühendage sondid lahti.

   Täpsete mõõtmistulemuste saamine

   Mõõtke takistust, kui elemendid pole vooluringiga ühendatud. Kui takisti on vooluringiga ühendatud, on selle takistuse väärtus ebatäpne, kuna multimeeter ei mõõda mitte ainult vajaliku takisti takistust, vaid ka teiste ahelasse kuuluvate takistite takistust. Mõnikord on aga vaja mõõta ahelaga ühendatud takisti takistust.

   1. Mõõtke pingevaba elemendi takistust. Ahelat läbiv vool mõjutab negatiivselt multimeetri näitude täpsust, kuna see mõjutab takistite takistuse väärtust. Lisaks võib lisapinge multimeetrit kahjustada (seetõttu pole soovitatav mõõta patarei või aku takistust).

      • Kondensaatori takistuse mõõtmisel vooluringis peate selle esmalt tühjendama. Tühjendatud kondensaatorit laadib multimeeter, mis põhjustab seadme näitude lühiajalisi hüppeid.

Mõiste "vastupanu" olemus

Definitsioon 1

Takistus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab keskkonda (juhti), mida läbib elektrivool.

Füüsikalisest vaatepunktist on takistus tingitud asjaolust, et laetud osakesed, liikudes juhi ühest otsast teise, põrkuvad selle kristallvõre aatomitega või keskkonna muude elementaarosakestega. Seetõttu on voolu kulgemine tavatingimustes seotud teatud koguse soojuse vabanemisega selliste kokkupõrgete tõttu, s.t. energiakadudega.

Märkus 1

Juhtide jahutamisel ülimadalatele temperatuuridele tekib neis ülijuhtivuse nähtus, kui takistus muutub nulliks.

Vastupidavus sõltub järgmistest teguritest:

• materjal (näiteks volframil on suurem takistus kui vasel);
• geomeetriline kuju (mida pikem on juht ja mida õhem on selle ristlõige, seda suurem on takistus);
• temperatuur (mida kõrgem see on, seda suurem on takistus) jne.

Ohmi seadusest lähtudes saab takistust väljendada kui

$R = \frac(U)(I)$,

kus $U$ on pinge, $I$ on vool.

Vastupidavuse ühik

SI-süsteemis mõõdetakse takistust oomides.

Märkus 2

Mõõtühik Ohm on oma nime saanud saksa füüsiku Georg Ohmi (1787 - 1854) järgi, kes andis suure panuse elektrotehnika arengusse.

SI Ohm võeti SI-süsteemi kasutusele 1960. aastal. Vene Föderatsioonis kehtib GOST 8.417-2002, mis määrab elektritakistuse mõõtühikuks ka oomi.

Ohm on tuletatud mõõtühik, mis võrdub juhi takistusega, mille kaudu voolab 1 amprine vool, mis põhjustab selle juhi otstes pingelanguse 1 volti. SI volt on mittesüsteemne ühik, seega oomi väljendatakse kilogrammides, sekundites ja amprites:

$Ohm = \frac(m^2 \cdot kg)(s^3 \cdot A^2)$.

Sentimeeter, gramm, teine ​​(CGS) süsteemis ei ole takistuse ühikul oma nime, samuti voolu ja pinge ühikutel. SGS- ja SI-süsteemide vahelise takistuse ümberarvutamiseks kasutatakse järgmist suhet:

$1 ühik GHS = 9\cdot 10^11 Ohm$.

SGSE süsteemis ja Gaussi süsteemis mõõdetakse takistust statistikas. Stat on pinge jagatis, mis on väljendatud staatvoltides ja jagatud vooluga, väljendatuna staaamprites.

1 $ stat \umbes 8,99 \cdot 10^11 oomi $.

SGSM-süsteemis mõõdetakse takistust aboomides (pinge - abvoltides, vool - amprites):

$ 1 abom = 1 nOhm = 10^(-9) Ohm $.

Elektritakistuse mõõtmiseks kasutatakse ohmmeetrit - seadmeid, mis on varustatud oma vooluallikatega. Seda tüüpi kaasaegsed seadmed näitavad mõõtmistulemust elektroonilistel näidikutel. Vanad ohmmeetrid näitasid tulemust mehaaniliste nõelte abil, mis on vähem praktiline, kuid näitab selgelt mõõdetud väärtuse olemust.

Klassikalise oommeetri nõel on kinnitatud konstantses magnetväljas pöörleva vooluga vedruga raami külge ja kui vool läbib seda, tekib elektromagnetiline jõud, mis interakteerub magnetväljaga. Mida rohkem voolu läbib juhi, seda rohkem nõel paindub ja seega ka takistus. Seetõttu mõõdetakse selliste seadmete skaalade näitu sageli mitte vasakult paremale, vaid paremalt vasakule.

Joonis 1. Ohmmeetri skaala (ülemine) väärtuse lugemisega paremalt vasakule. Autor24 - õpilastööde veebivahetus

Praktikas kasutatakse sageli mõõtühikuid, mis on oomi kordajad - kilooomid, megaoomid.

Takistite - etteantud takistusega elektroonikakomponentide - tähistamiseks kasutatakse värviliste triipude süsteemi, mis võimaldab detailidele mitte panna raskesti loetavat väikest teksti.

Ilma elektrialaste põhiteadmisteta on raske ette kujutada, kuidas elektriseadmed töötavad, miks nad üldse töötavad, miks on vaja teleri vooluvõrku ühendada ja miks taskulamp vajab pimedas säramiseks vaid väikest patareid .

Ja nii mõistame kõike järjekorras.

Elekter

Elekter on loodusnähtus, mis kinnitab elektrilaengute olemasolu, vastasmõju ja liikumist. Elekter avastati esmakordselt 7. sajandil eKr. Kreeka filosoof Thales. Thales märkas, et kui merevaigutükk villale hõõruda, hakkab see kergeid esemeid ligi tõmbama. Vana-Kreeka keeles on merevaik elektron.

Nii ma kujutan ette, kuidas Thales istub, hõõrub oma himatsioonile merevaigutükki (see on vanade kreeklaste villased ülerõivad) ja vaatab siis hämmeldunult, kuidas juuksed, niidijäägid, suled ja paberitükid ligi tõmbavad. merevaigu juurde.

Seda nähtust nimetatakse staatiline elekter. Saate seda kogemust korrata. Selleks hõõruge tavalist plastikust joonlauda põhjalikult villase lapiga ja viige see väikeste paberitükkide juurde.

Tuleb märkida, et seda nähtust pole pikka aega uuritud. Ja alles aastal 1600 tutvustas inglise loodusteadlane William Gilbert oma essees “Magnetist, magnetkehadest ja suurest magnetist – Maast” terminit elekter. Oma töös kirjeldas ta oma katseid elektrifitseeritud objektidega ja tegi kindlaks, et ka teised ained võivad elektrifitseerida.

Seejärel uurisid maailma kõige arenenumad teadlased kolm sajandit elektrit, kirjutasid traktaate, formuleerisid seadusi, leiutasid elektrimasinaid ja alles 1897. aastal avastas Joseph Thomson esimese materiaalse elektrikandja – elektroni, osakese, mis tekitab elektrilisi protsesse. võimalikud ained.

elektron– see on elementaarosake, mille negatiivne laeng on ligikaudu võrdne -1.602·10 -19 Cl (ripats). Määratud e või e –.

Pinge

Et laetud osakesed liiguksid ühelt pooluselt teisele, on vaja luua pooluste vahele potentsiaalne erinevus või - Pinge. Pingeühik - Volt (IN või V). Valemites ja arvutustes tähistatakse pinget tähega V . 1 V pinge saamiseks peate pooluste vahel üle kandma 1 C laengu, tehes samal ajal 1 J (džauli) tööd.

Selguse huvides kujutage ette veepaaki, mis asub teatud kõrgusel. Paagist tuleb toru välja. Loodusliku rõhu all olev vesi väljub paagist toru kaudu. Lepime kokku, et vesi on elektrilaeng, veesamba kõrgus (rõhk) on Pinge, ja vee voolu kiirus on elektrit.

Seega, mida rohkem vett paagis on, seda suurem on rõhk. Samamoodi elektrilisest vaatenurgast, mida suurem on laeng, seda kõrgem on pinge.

Hakkame vett tühjendama, rõhk väheneb. Need. Laadimistase langeb - pinge väheneb. Seda nähtust on võimalik jälgida taskulambis; akude tühjenemisel muutub lambipirn tuhmimaks. Pange tähele, et mida madalam on vee rõhk (pinge), seda väiksem on vee vool (vool).

Elekter

Elekter on füüsiline protsess laetud osakeste suunatud liikumiseks elektromagnetvälja mõjul suletud elektriahela ühelt pooluselt teisele. Laengut kandvad osakesed võivad sisaldada elektrone, prootoneid, ioone ja auke. Ilma suletud vooluahelata pole voolu võimalik. Osakesi, mis on võimelised kandma elektrilaenguid, ei eksisteeri kõigis ainetes; neid, milles nad on, nimetatakse dirigendid Ja pooljuhid. Ja ained, milles selliseid osakesi pole - dielektrikud.

Praegune ühik – Amper (A). Valemites ja arvutustes tähistatakse voolutugevust tähega I . 1 Amperine vool tekib siis, kui laeng 1 Coulomb (6,241·10 18 elektroni) läbib elektriahela punkti 1 sekundi jooksul.

Vaatame uuesti oma vee-elektri analoogiat. Alles nüüd võtame kaks paaki ja täidame need võrdse koguse veega. Mahutite erinevus on väljalasketoru läbimõõt.

Avame kraanid ja vaatame, et vee vool vasakpoolsest paagist oleks suurem (toru läbimõõt suurem) kui paremalt. See kogemus on selge tõend voolukiiruse sõltuvusest toru läbimõõdust. Nüüd proovime neid kahte voolu võrdsustada. Selleks lisage parempoolsesse paaki vett (laadige). See annab suurema rõhu (pinge) ja suurendab voolukiirust (voolu). Elektriahelas mängitakse toru läbimõõtu vastupanu.

Läbiviidud katsed näitavad selgelt seost Pinge, elektri-šokk Ja vastupanu. Takistuse kohta räägime veidi hiljem, aga nüüd veel paar sõna elektrivoolu omadustest.

Kui pinge ei muuda oma polaarsust pluss miinus ja vool liigub ühes suunas, siis on see D.C. ja vastavalt pidev rõhk. Kui pingeallikas muudab polaarsust ja vool liigub kõigepealt ühes suunas, siis teises suunas, on see juba vahelduvvoolu Ja Vahelduvpinge. Maksimaalsed ja minimaalsed väärtused (graafikul näidatud kui Io ) – see amplituud või voolu tippväärtused. Kodustes pistikupesades muudab pinge oma polaarsust 50 korda sekundis, s.o. vool kõigub siia-sinna, selgub, et nende võnkumiste sagedus on 50 hertsi ehk lühemalt 50 Hz. Mõnes riigis, näiteks USA-s, on sagedus 60 Hz.

Vastupidavus

Elektritakistus– füüsikaline suurus, mis määrab juhi omaduse takistada (takistada) voolu läbimist. Vastupidavuse ühik - Ohm(tähistatud Ohm või kreeka täht omega Ω ). Valemites ja arvutustes tähistatakse takistust tähega R . Juhi takistus on 1 oomi, mille poolustele rakendatakse pinget 1 V ja voolab vool 1 A.

Juhid juhivad voolu erinevalt. Nende juhtivus oleneb ennekõike juhi materjalist, samuti ristlõikest ja pikkusest. Mida suurem on ristlõige, seda suurem on juhtivus, kuid mida pikem on pikkus, seda madalam on juhtivus. Resistentsus on juhtivuse pöördmõiste.

Kasutades torustiku mudelit näitena, saab takistust esitada toru läbimõõduna. Mida väiksem see on, seda halvem on juhtivus ja suurem takistus.

Juhi takistus avaldub näiteks juhi kuumenemises, kui seda läbib vool. Veelgi enam, mida suurem on vool ja mida väiksem on juhi ristlõige, seda tugevam on küte.

Võimsus

Elektrienergia on füüsikaline suurus, mis määrab elektrienergia muundamise kiiruse. Näiteks olete rohkem kui üks kord kuulnud: "lambipirn on nii palju vatti." See on võimsus, mida lambipirn töötamise ajal ajaühikus tarbib, s.o. ühe energialiigi muundamine teiseks teatud kiirusel.

Elektrienergia allikaid, näiteks generaatoreid, iseloomustab ka võimsus, kuid need on juba toodetud ajaühikus.

Toiteplokk - Watt(tähistatud W või W). Valemites ja arvutustes tähistatakse võimsust tähega P . Vahelduvvooluahelate jaoks kasutatakse terminit Täisvõimsus, ühik - Volt-amprid (VA või V·A), tähistatud tähega S .

Ja lõpuks umbes Elektriahel. See ahel on teatud komplekt elektrilisi komponente, mis on võimelised juhtima elektrivoolu ja on vastavalt ühendatud.

See, mida me sellel pildil näeme, on põhiline elektriseade (taskulamp). Pinge all U(B) elektrienergia allikas (patareid) läbi juhtmete ja muude erineva takistusega komponentide 4,59 (237 häält)