kus odporového materiálu s elektrickými kontakty na obou koncích.

Hlavní článek: Elektrický odpor a vodivost

odpor daného vodiče závisí na materiálu, ze kterého je vyroben, a na jeho rozměry. U daného materiálu je odpor nepřímo úměrný průřezu. Například tlustý měděný drát má nižší odpor než jinak identický tenký měděný drát., Také u daného materiálu je odpor úměrný délce; například dlouhý měděný drát má vyšší odpor než jinak identický krátký měděný drát. Odpor R a vodivost g vodiče s rovnoměrným průřezem lze tedy vypočítat jako

R = ρ ρ a, G = σ a ℓ . {\displaystyle {\begin{aligned}R&=\rho {\frac {\ell }{A}},\\G&=\sigma {\frac {A}{\ell }}.,\end{aligned}}}

, kde ℓ {\displaystyle \ell } je délka vodiče měřená v metrech , je oblast průřezu vodiče měřeno v metrech čtverečních , σ (sigma) je elektrická měření vodivosti je siemens na metr (S·m−1) a ρ (ró) je elektrický odpor (nazývané také specifický elektrický odpor) materiálu, měřeno v ohm-metrech (Ω·m). Odpor a vodivost jsou konstanty proporcionality, a proto závisí pouze na materiálu, ze kterého je drát vyroben, nikoli na geometrii drátu., Odpor a vodivost jsou vzájemné: ρ = 1 / σ {\displaystyle \ rho =1 / \ sigma } . Odpor je měřítkem schopnosti materiálu bránit se elektrickému proudu.

tento vzorec není přesný: předpokládá, že proudová hustota je ve vodiči zcela jednotná, což v praktické situaci není vždy pravda. Tento vzorec však stále poskytuje dobrou aproximaci pro dlouhé tenké vodiče, jako jsou dráty.

Další situace, tento vzorec je přesný pro střídavý proud (AC), protože kůže účinek inhibuje proud blízkosti centra dirigent., Pak se geometrický průřez liší od účinného průřezu, ve kterém proud skutečně proudí, takže odpor je vyšší, než se očekávalo. Podobně, pokud jsou dva vodiče blízko sebe nesoucí střídavý proud,jejich odpor se zvyšuje v důsledku přiblížení. Na komerční frekvenci energie, tyto efekty jsou významné pro velké vodiče nesoucí velké proudy, jako přípojnic v elektrické rozvodny, nebo velké napájecí kabely nesoucí více než pár stovek ampér.,

kromě geometrie drátu má teplota také významný vliv na účinnost vodičů. Teplota ovlivňuje vodiče dvěma hlavními způsoby, první je, že materiály se mohou rozšiřovat při aplikaci tepla. Množství, které se materiál rozšíří, se řídí koeficientem tepelné roztažnosti specifickým pro materiál. Taková expanze (nebo kontrakce) změní geometrii vodiče a tím i jeho charakteristický odpor. Tento účinek je však obecně malý, v řádu 10-6., Zvýšení teploty také zvýší počet fononů generovaných v materiálu. Fonon je v podstatě mřížková vibrace, nebo spíše malý harmonický kinetický pohyb atomů materiálu. Podobně jako třepání pinballového stroje slouží fonony k narušení dráhy elektronů, což způsobuje jejich rozptýlení. Tento rozptyl elektronů sníží počet elektronových kolizí, a proto sníží celkové množství přeneseného proudu.

Articles

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *