विद्युत प्रतिरोध क्या है?

किसी भी पदार्थ में विद्युत धारा I बाहरी ऊर्जा (संभावित अंतर U) के अनुप्रयोग के कारण एक निश्चित दिशा में आवेशित कणों की गति से निर्मित होती है। प्रत्येक पदार्थ में अलग-अलग गुण होते हैं जो उसमें मौजूद धारा के प्रवाह को अलग-अलग तरीकों से प्रभावित करते हैं। इन गुणों का मूल्यांकन विद्युत प्रतिरोध आर द्वारा किया जाता है।

जॉर्ज ओम ने अनुभवजन्य रूप से किसी दिए गए पदार्थ के विद्युत प्रतिरोध के परिमाण को प्रभावित करने वाले कारकों को निर्धारित किया इसकी निर्भरता का सूत्र वोल्टेज और करंट का जो उनके नाम पर रखा गया है। प्रतिरोध की SI इकाई का नाम उनके नाम पर रखा गया है। 1 ओम 1 मिमी2 के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के साथ 106.3 सेमी लंबे पारा के एक सजातीय स्तंभ के लिए 0 डिग्री सेल्सियस पर मापा गया प्रतिरोध मान है।

परिभाषा

विद्युत उपकरणों के उत्पादन के लिए अभ्यास सामग्री में मूल्यांकन और लागू करने के लिए, «कंडक्टर प्रतिरोध» शब्द पेश किया गया था ... जोड़ा विशेषण "विशिष्ट" प्रश्न में पदार्थ के लिए स्वीकृत वॉल्यूम संदर्भ मान के उपयोग के गुणांक को इंगित करता है। इससे विभिन्न सामग्रियों के विद्युत मापदंडों का मूल्यांकन करना संभव हो जाता है।

इस मामले में, यह ध्यान में रखा जाता है कि तार का प्रतिरोध इसकी लंबाई में वृद्धि और इसके क्रॉस-सेक्शन में कमी के साथ बढ़ता है। SI प्रणाली 1 मीटर लंबी और 1 m2 क्रॉस-सेक्शन में एक सजातीय तार की मात्रा का उपयोग करती है... तकनीकी गणना में, सिस्टम के बाहर वॉल्यूम की एक पुरानी लेकिन सुविधाजनक इकाई का उपयोग किया जाता है, जिसमें 1 मीटर की लंबाई और एक क्षेत्र होता है 1 मिमी.2 का... प्रतिरोध ρ का सूत्र चित्र में दिखाया गया है।

पदार्थों के विद्युत गुणों को निर्धारित करने के लिए, एक और विशेषता पेश की जाती है - विशिष्ट चालकता ख। यह प्रतिरोध मान के व्युत्क्रमानुपाती होता है, विद्युत प्रवाह का संचालन करने के लिए सामग्री की क्षमता निर्धारित करता है: b = 1 / p।

प्रतिरोध तापमान पर कैसे निर्भर करता है

किसी पदार्थ की चालकता उसके तापमान से प्रभावित होती है। विभिन्न समूहों के पदार्थ गर्म या ठंडा करने पर समान व्यवहार नहीं करते हैं। इस संपत्ति को गर्म और ठंडे मौसम में बाहर चलने वाले बिजली के तारों के लिए ध्यान में रखा जाता है।

कंडक्टर की सामग्री और विशिष्ट प्रतिरोध को उसके संचालन की शर्तों को ध्यान में रखते हुए चुना जाता है।

हीटिंग के दौरान करंट के पारित होने के लिए तारों के प्रतिरोध में वृद्धि को इस तथ्य से समझाया गया है कि जैसे-जैसे इसमें धातु का तापमान बढ़ता है, सभी दिशाओं में परमाणुओं और विद्युत आवेशों के वाहक की गति बढ़ जाती है, जिससे अनावश्यक बाधाएँ पैदा होती हैं। आवेशित कणों की एक दिशा में गति और उनके प्रवाह के मान को कम करता है।

यदि धातु का तापमान कम हो जाता है, तो धारा के पारित होने की स्थिति में सुधार होता है।एक महत्वपूर्ण तापमान तक ठंडा होने पर, अतिचालकता की घटना कई धातुओं में प्रकट होती है, जब उनका विद्युत प्रतिरोध व्यावहारिक रूप से शून्य होता है। इस संपत्ति का व्यापक रूप से उच्च शक्ति विद्युत चुम्बकों में उपयोग किया जाता है।

धातुओं की चालकता पर तापमान के प्रभाव का उपयोग विद्युत उद्योग द्वारा साधारण गरमागरम लैंप के निर्माण में किया जाता है। उन लोगों के निक्रोम धागा जब करंट पास किया जाता है, तो इसे ऐसी अवस्था में गर्म किया जाता है कि यह एक चमकदार प्रवाह का उत्सर्जन करता है। सामान्य परिस्थितियों में, निक्रोम का प्रतिरोध लगभग 1.05 ÷ 1.4 (ओम ∙ मिमी 2) / मी है।

जब बल्ब को वोल्टेज के तहत चालू किया जाता है, तो एक बड़ा करंट फिलामेंट से होकर गुजरता है, जो बहुत जल्दी धातु को गर्म करता है। उसी समय, विद्युत परिपथ का प्रतिरोध बढ़ जाता है, प्रकाश प्राप्त करने के लिए आवश्यक नाममात्र मूल्य तक प्रारंभिक धारा को सीमित कर देता है। . इस प्रकार, निचे क्रोम सर्पिल के माध्यम से वर्तमान शक्ति का एक सरल विनियमन किया जाता है, एलईडी और फ्लोरोसेंट स्रोतों में उपयोग किए जाने वाले जटिल रोड़े का उपयोग करने की कोई आवश्यकता नहीं है।

इंजीनियरिंग में प्रयुक्त सामग्री का प्रतिरोध कैसा है

अलौह कीमती धातुओं में सर्वोत्तम विद्युत चालकता गुण होते हैं। इसलिए, विद्युत उपकरणों में महत्वपूर्ण संपर्क चांदी के बने होते हैं। लेकिन इससे पूरे उत्पाद की अंतिम कीमत बढ़ जाती है। सबसे स्वीकार्य विकल्प सस्ती धातुओं का उपयोग करना है। उदाहरण के लिए, तांबे का प्रतिरोध 0.0175 (ओम ∙ मिमी 2) / मी के बराबर ऐसे उद्देश्यों के लिए काफी उपयुक्त है।

नोबल धातुएँ - सोना, चांदी, प्लेटिनम, पैलेडियम, इरिडियम, रोडियम, रूथेनियम और ऑस्मियम, मुख्य रूप से उनके उच्च रासायनिक प्रतिरोध और गहनों में सुंदर उपस्थिति के लिए नामित हैं।इसके अलावा, सोना, चांदी और प्लेटिनम में उच्च प्लास्टिसिटी होती है, और प्लैटिनम समूह की धातुएं दुर्दम्य होती हैं और सोने की तरह, यह रासायनिक रूप से निष्क्रिय होती हैं। कीमती धातुओं के ये फायदे गठबंधन करते हैं।

अच्छी चालकता वाले कॉपर मिश्र धातुओं का उपयोग शंट बनाने के लिए किया जाता है जो शक्तिशाली एमीटर के मापने वाले सिर के माध्यम से बड़ी धाराओं के प्रवाह को सीमित करता है।

एल्यूमीनियम का प्रतिरोध 0.026 ÷ 0.029 (ओम ∙ मिमी 2) / मी तांबे की तुलना में थोड़ा अधिक है, लेकिन इस धातु का उत्पादन और कीमत कम है। यह हल्का भी होता है। यह बाहरी तारों और केबल कोर के उत्पादन के लिए बिजली में इसके व्यापक उपयोग की व्याख्या करता है।

लोहे का प्रतिरोध 0.13 (ओम ∙ मिमी 2) / मी भी इसके उपयोग को विद्युत प्रवाह संचारित करने की अनुमति देता है, लेकिन इससे बिजली की अधिक हानि होती है। स्टील मिश्र धातुओं ने ताकत बढ़ा दी है। इसलिए, उच्च-वोल्टेज बिजली लाइनों के एल्यूमीनियम ओवरहेड कंडक्टर में स्टील के तार बुने जाते हैं जो ब्रेकिंग लोड का सामना करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

यह विशेष रूप से सच है जब बर्फ तारों या हवा के तेज झोंकों पर बनती है।

कुछ मिश्र धातु, उदाहरण के लिए कॉन्सटेंटाइन और निकेलिन, एक निश्चित सीमा के भीतर तापीय रूप से स्थिर प्रतिरोधक विशेषताएँ रखते हैं। निकलाइन का विद्युत प्रतिरोध व्यावहारिक रूप से 0 से 100 डिग्री सेल्सियस तक नहीं बदलता है। इसलिए, रिओस्टेट कॉइल निकल से बने होते हैं।

मापने के उपकरणों में, प्लेटिनम के प्रतिरोध मूल्यों में इसके तापमान के संबंध में एक सख्त परिवर्तन की संपत्ति का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यदि एक स्थिर वोल्टेज स्रोत से विद्युत प्रवाह प्लैटिनम तार के माध्यम से पारित किया जाता है और प्रतिरोध मान की गणना की जाती है, तो यह प्लैटिनम के तापमान को इंगित करेगा।यह स्केल को ओम मानों के अनुरूप डिग्री में स्नातक करने की अनुमति देता है। यह विधि आपको डिग्री के अंशों की सटीकता के साथ तापमान को मापने की अनुमति देती है।

कभी-कभी, व्यावहारिक समस्याओं को हल करने के लिए, आपको केबल के सामान्य या विशिष्ट प्रतिरोध को जानने की आवश्यकता होती है। क्रॉस सेक्शन। उनका उपयोग अनुमेय भार, उत्पन्न गर्मी की गणना करने, अनुमेय परिचालन स्थितियों को निर्धारित करने और प्रभावी सुरक्षा चुनने के लिए किया जाता है।

धातुओं की विशिष्ट चालकता इस बात से प्रभावित होती है कि उन्हें कैसे संसाधित किया जाता है। प्लास्टिक विरूपण के लिए दबाव का उपयोग क्रिस्टल जाली संरचना को बाधित करता है, दोषों की संख्या बढ़ाता है और प्रतिरोध बढ़ाता है। इसे कम करने के लिए, पुनर्संरचना एनीलिंग का उपयोग किया जाता है।

धातुओं को खींचने या संपीड़ित करने से उनमें लोचदार विरूपण होता है, जिससे इलेक्ट्रॉनों के थर्मल कंपन के आयाम कम हो जाते हैं और प्रतिरोध कुछ हद तक कम हो जाता है।

अर्थिंग सिस्टम डिजाइन करते समय, इसे ध्यान में रखना आवश्यक है मिट्टी प्रतिरोध... यह उपरोक्त विधि से परिभाषा के अनुसार भिन्न है और इसे SI इकाइयों - ओम में मापा जाता है। मीटर। इसकी मदद से जमीन के अंदर विद्युत प्रवाह के वितरण की गुणवत्ता का मूल्यांकन किया जाता है।
मिट्टी की नमी और तापमान पर मिट्टी के प्रतिरोध की निर्भरता:

मिट्टी की नमी, घनत्व, कण आकार, तापमान, लवण, अम्ल और क्षार की एकाग्रता सहित कई कारकों से मिट्टी की चालकता प्रभावित होती है।