SI jednotky | ohm |
---|---|
Dimenze | M · L 2 · T -3 · I -2 |
Příroda | Velikost skalární rozsáhlá |
Obvyklý symbol | R |
Odkaz na jiné velikosti | U = R. I ( Ohmův zákon ) |
V elektřině termín odpor označuje:
Elektrický odpor odráží vlastnost součásti bránit průchodu elektrického proudu (jedna z příčin ztráty v řadě elektřiny ). Často se označuje písmenem R a jeho měrnou jednotkou je ohm (symbol: Ω ). Je spojen s pojmy odpor a elektrická vodivost .
Odpor je zodpovědný za rozptyl energie ve formě tepla . Tato vlastnost se nazývá Jouleův efekt . Tato výroba tepla je někdy požadovaným účinkem (topné odpory), někdy škodlivým účinkem (ztráty podle Joule), ale často nevyhnutelným.
Jedním z hlavních problémů inženýrů je to , že vodivost a její konverze, odpor , jsou vysoce závislé na teplotě . Když elektrický proud prochází dipólem, jeho odpor způsobí zahřívání, které mění jeho teplotu, což mění jeho odpor. Odpor dipólu proto silně závisí na podmínkách použití.
Odpor je jedinečný v tom, že se jedná o jednu z mála fyzikálních charakteristik, jejichž rozsah hodnot se může pohybovat od 0 ( supravodiče ) do + ∞ ( dokonalé izolátory ), dokonce i v praxi.
Když člověk podrobí kontinuální potenciální rozdíl U objektu (vyjádřený ve voltech , V), způsobí cirkulaci elektrických nábojů kvantifikovanou intenzitou proudu I (vyjádřenou v ampérech , A). Pokud tato intenzita není nulová, pak odpor R je poměr mezi potenciálním rozdílem a intenzitou:
.Odpor je vyjádřen v ohmech , Ω. Dimenzionální rovnice je následující:
[R] = L 2 ⋅M⋅T -3 ⋅I -2 1 Ω = 1 m 2 ⋅kg⋅s -3 ⋅A -2Nejsou-li veličiny spojité, lze tento zákon použít při zohlednění efektivních hodnot .
V právo ohm se předpokládá, že odpor je charakteristické objektu a je nezávislá na rozdílu potenciálů a intenzity proudu, což platí pouze v některých případech.
Pro homogenní vláknitý vodič při dané teplotě existuje vztah umožňující vypočítat jeho odpor podle materiálu, který jej tvoří, a jeho rozměrů:
Předpoklady: Trvalý režim (RP) a zanedbané magnetické pole B ( použitelný místní Ohmův zákon ).
Vezměme si válec délky L a plochy S opatřený válcovou referencí s:
Invariance fyzického problému rotací podle uθ, zanedbané okrajové efekty a ustálený stav (časová nezávislost):
Podle rovnice zachování náboje v RP máme, a tedy z definice div
J však závisí pouze na proměnné x proto a odkud a integrací
Konečně
zlato v RP tedy
Podle místního Ohmova zákona dostaneme
Nakonec a
Kvocient nám pak dává odpor
Elektrický proud je přemístění nábojů. Tyto poplatky mohou být ionty nebo elektrony . Nosiči náboje jsou proto částice materiálu. Jejich pohyb může brzdit jiné částice materiálu; to je zejména případ iontů ve fyziologickém roztoku , Jouleův efekt je potom fenomén tření . Poplatky lze také zpomalit lokálními variacemi v elektrostatickém poli, což je zejména případ elektrického vedení v pevných látkách: pokud potenciální rozdíl ukládá globální elektrické pole, heterogenita média vytváří lokální variace. Zejména v krystalu jsou jádra atomů nebo iontů kladné náboje, které mohou přitahovat nebo odpuzovat pohyblivé náboje, a proto je zpomalují. V angličtině, odpor nebo anglicismus odpor se někdy používají. Zneužíváním jazyka byl proto dipól v praxi také nazýván „odporem“. Toto použití je povoleno slovníky.
Jedná se o elektronickou součástku, která dobrovolně zvyšuje odpor (fyzikální vlastnost) obvodu. Vyznačuje se proporcionalitou mezi intenzitou proudu protékajícího proudem a napětím mezi jeho svorkami. V praxi je tato vlastnost ověřena pouze přibližně z důvodu kolísání měrného odporu s teplotou dipólu.
Rozlišujeme:
Ohmický vodič je fyzický model výše zmíněných elektronických součástek (dipóly nazývané „rezistory“ nebo „rezistory“). Ohmický vodič je dipól, který splňuje Ohmův zákon :
U = R⋅I,Křivkou představující charakteristiku odporu je přímka procházející počátkem referenční značky.
Někdy se používají termíny „čistý odpor“ nebo „ideální odpor“.
Přísně vzato, žádný dipól přesně neplatí Ohmův zákon: křivka U = ƒ (I) není přesně přímka, zejména pro silné variace U nebo I. Ohmický vodič je model umožňující popsat skutečné dipóly za pevných podmínek .
Navíc odpor kovového vodiče není konstantní. Závisí to zejména na teplotě; to je dobře aproximováno vztahem:
R = R 0 (1 + a θ + b θ 2 )R 0 hypotetická chování řidičů ohmický vodič modelování dokonale temperována při teplotě 0 K a t Vstup teploty v K .
Odpor je speciální případ impedance , přesněji řečeno odpor R je skutečnou součástí komplexní impedance Z:
R = R e (Z)Energii spotřebovanou ohmickým vodičem odporu R, který tvoří Jouleův jev , lze vypočítat ze zákona o elektrické energii .
P = U⋅Ia Ohmův zákon
U = R⋅I.Máme tedy dva případy:
Takzvané zákony asociace odporu se přísně vztahují pouze na ohmické vodiče:
Rychlou ukázku tohoto vztahu lze provést z energetických úvah.
Zvažte dva odpory: R 1 a R 2 , paralelně a napájené zdrojem napětí. Výkon spotřebovaný touto sestavou se rovná součtu výkonů spotřebovaných každým z rezistorů, a to:
s U efektivní hodnota napětí na těchto rezistorech.
Ekvivalentní odpor musí spotřebovávat stejnou energii jako tato sada, proto:
Zjednodušením najdeme vzorec asociace odporů paralelně.