Der Elektronenfluss in einem Material erzeugt Elektrizität. Diese Elektronen bewegen sich nicht auf einem geraden Weg, sondern müssen Kollisionen unterliegen. Basierend auf der Menge an Elektrizität, die das Material passieren lässt, werden alle Materialien als Leiter eingestuft. Halbleiter und Isolatoren. Leiter ermöglichen den freien Stromfluss. In Materialien wie Halbleitern und Isolatoren erfährt die Elektrizität jedoch eine bestimmte Kraft, die dem freien Elektronenfluss entgegenwirkt. Diese Kraft wird als Widerstand bezeichnet. Es gibt verschiedene Gesetze. Das Material, dessen Eigenschaft in einer Schaltung verwendet wird, ist als Widerstand bekannt. Widerstände gibt es in Form verschiedener Typen und verschiedener Materialien. Verschiedene Umweltfaktoren beeinflussen auch die Beständigkeit der Materialien.
Was ist Widerstand?
Definition: Es ist die Gegenkraft, die die fließenden Elektronen in einigen Substanzen erfahren. Dies wirkt dem Stromfluss in einem Material entgegen. Wenn ein Strom von einem Ampere durch ein Material fließt, das eine Potentialdifferenz von einem Volt aufweist, wird der Widerstand dieses Materials als ein Ohm bezeichnet.
Das Grundgesetz, um dies zu messen, ist das Ohmsche Gesetz. Nach diesem Gesetz ist der in einem Material fließende Strom bei konstanter Spannung umgekehrt proportional zu seinem Material. Dieses Gesetz wird ausgedrückt als V = IR, wobei V die Spannung oder Potentialdifferenz über dem Material ist, I der durch das Material fließende Strom ist und R der vom Material gebotene Widerstand ist.
Das JA Widerstandseinheit wird durch ein griechisches Symbol Ω dargestellt. Einige Materialien mit ihren Eigenschaften werden in Stromkreisen verwendet. Diese Materialien sind als Widerstände bekannt. Widerstände sind in verschiedenen Formen und Werten erhältlich. Das Widerstandssymbol eines Widerstands ist unten angegeben.
Widerstandssymbol
Das Widerstandsformel zur Berechnung des Materials kann aus dem Ohmschen Gesetz abgeleitet werden. Als die elektrischer Wiederstand eines Materials hängt von der Spannung über dem Material und dem durch das Material fließenden Strom ab. Die Formel hierfür kann als Spannungsabfall über das Material pro Einheit Ampere angegeben werden, die durch das Material fließt. d.h. R = V / I.
In Gleichstromkreisen wird der Widerstand halbiert, wenn der Strom verdoppelt wird, und wenn dieser verdoppelt wird, wird der Strom halbiert. Diese Regel ist auch in niederfrequenten Wechselstromkreisen wie unseren Haushaltssystemen zu sehen. Eine Wertsteigerung erzeugt die Wärme, wodurch das System erwärmt wird und Schäden entstehen, wenn sie nicht regelmäßig überprüft werden.
In Stromkreisen, in denen die Widerstände in Reihe geschaltet sind, wird der Gesamtwiderstand als Summe aller einzelnen Widerstände berechnet. Wenn beispielsweise die drei Widerstände mit R1, R2 und R3 in Reihe geschaltet sind, wird der Gesamtwiderstand der Schaltung als R = R1 + R2 + R3 angegeben.
Wenn Widerstände parallel geschaltet werden, wird der Gesamtwiderstand als Summe der Kehrwerte der Widerstände angegeben. Wenn beispielsweise die drei Widerstände mit den Werten R1, R2 und R3 parallel geschaltet sind, wird der Gesamtwiderstand in der Schaltung als 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 angegeben.
Gesetze vonWiderstand
Die Beständigkeit eines Materials hängt von den Materialeigenschaften und den Umgebungsbedingungen ab. Widerstandsgesetze geben die vier Faktoren an, von denen das Material abhängt.
Erstes Gesetz
Das erste Gesetz besagt, dass „leitfähiges Material direkt proportional zur Länge des Materials ist“. Nach diesem Gesetz nimmt der Widerstand des Materials mit zunehmender Länge des Materials zu und mit abnehmender Länge des Materials ab. .i.e.
R ∝ L - (1)
Zweites Gesetz
Das zweite Gesetz besagt, dass „das leitende Material umgekehrt proportional zur Querschnittsfläche des Materials ist“. Nach diesem Gesetz nimmt sein Material mit abnehmender Querschnittsfläche des Leiters zu und mit zunehmender Querschnittsfläche ab. Daraus können wir schließen, dass ein dünner Draht einen größeren Widerstandswert hat als ein breiter Draht mit einer größeren Querschnittsfläche. .i.e. R ≤ 1 / A - (2).
Drittes Gesetz
Das dritte Gesetz besagt, dass „das leitende Material von der Art des Materials abhängt“. Nach diesem Gesetz variiert der Widerstandswert des Materials in Abhängigkeit von der Art des Materials. Zwei Drähte aus unterschiedlichen Materialien mit gleicher Länge und Querschnittsfläche haben unterschiedliche Werte. Einige Materialien bieten eine gute elektrische Leitfähigkeit und haben geringere Werte.
Viertes Gesetz
Das vierte Gesetz besagt, dass „das leitende Material von seiner Temperatur abhängt“. Nach diesem Gesetz steigt auch der Wert eines metallischen Leiters, wenn er erhöht wird.
Aus dem ersten, zweiten und dritten Gesetz kann der Widerstand eines Materials als gegeben werden R ∝ L / A.
das heißt R = ρL / A.
wobei ρ als das bekannt ist spezifischer Widerstand konstant oder die Widerstandskoeffizient . Es ist auch als spezifischer Widerstand des Materials bekannt. Seine Einheiten sind Ohmmeter. Wenn man die Länge, die Querschnittsfläche und das Material des Drahtes kennt, kann dies berechnet werden.
Silber ist der beste Leiter, wird jedoch aufgrund seiner hohen Kosten für Haushaltsschaltungen nicht bevorzugt. Für die meisten Haushaltsanwendungen werden Kupfer- und Aluminiumdrähte verwendet, da diese kostengünstiger sind und auch eine geeignete Leitfähigkeit bieten. Der spezifische Widerstand gibt die Leitfähigkeit des Materials an. Ein Temperaturanstieg erhöht die spezifischen Widerstandswerte des Materials. So spezifischer Widerstand hängt von der elektronischen Struktur und Temperatur des Materials ab.
Das Material mit geringerem Widerstandswert bietet eine gute Leitfähigkeit. Widerstände sind die gebräuchlichsten und am häufigsten verwendeten Komponenten eines Stromkreises. Sie sind mit unterschiedlichen Werten erhältlich. Auf dem Markt erhältliche Widerstände sind mit Farbbändern oder Streifen versehen. Mit diesen kann der Wert eines Widerstands ermittelt werden farbige Bänder . Isolatoren sind die Materialien, die den unendlichen Widerstandswert haben, so dass kein Strom durch ein Isolatormaterial fließt. Berechnen Sie den Widerstand eines Silberdrahtes mit einer Potentialdifferenz von 500 Volt und einem Strom von 12 Ampere.
