Rezistory: jaké jsou, typy a cvičení

Rezistory jsou zařízení používaná k řízení průchodu elektrický proud v elektrické obvody skrz joule efekt, který převádí elektřina v Termální energie.

Většina rezistorů je vyrobena z vysoce kvalitních materiálů. elektrický odpor, a ty jsou známé jako dielektrika. Ty s konstantním elektrickým odporem jsou známé jako ohmické odpory.

Vidět víc: Rezonance: Pochopte, jak se může pohár rozbít na zvuk výkřiku

Co jsou to rezistory?

Jsou to elektronické součástky, které odolat na průchodu řetězelektrický. Když vložíme rezistor do elektrického obvodu, a pokles intenzity elektrického proudu, navíc jeho přítomnost podél drátu vyžaduje snížení nebo pokles elektrický potenciál.

Některé rezistory si mohou ponechat své odporelektrickýkonstantní, a to i v širokém rozsahu elektrických napětí, jsou známí jako ohmické odpory.

Rezistory přeměňují elektrickou energii na tepelnou energii ve formě tepla.

1. Ohmův zákon

Podle 1. Ohmův zákon, a důvod mezi potenciálelektrický a řetězelektrický který se tvoří v ohmickém rezistoru je

vůbeckonstantní. V ohmických rezistorech je elektrický proud přímo úměrný použitému elektrickému napětí a nepřímo úměrný elektrickému odporu, jak ukazuje tento obrázek, který přináší vzorec 1. zákona od Ohm:

R - elektrický odpor (Ω)

U - rozdíl elektrického potenciálu (V)

i - elektrický proud (A)

Vy rezistorynemovitý nejsou ohmické pro žádná měření napětí nebo proudu, mají však konstantní elektrický odpor pro širokou škálu těchto měření, jak ukazuje graf:

V režimu přechodných elektrických napětí a proudů je výše uvedený odpor ohmický.

2. Ohmův zákon

Schopnost rezistorů řídit tok elektrického proudu souvisí s jejich odpor. To zase závisí na geometrických faktorech, jako je délka a plochapřejít odporu a také charakteristické množství každého materiálu známé jako odpor.

Jinými slovy, modul odporu ohmického rezistoru nezávisí na elektrickém potenciálu aplikovaném na jeho svorky, ale na jeho tvaru a materiálu použitém při jeho výrobě. Pochopte téma lépe přístupem k našemu textu: 2. Ohmův zákon.

Odpor závisí na ploše, délce a odporu.

Vzorec, který používáme vypočítat elektrický odpor, jako funkce geometrických parametrů, jako je plocha průřezu a délka rezistoru, známý jako zákon 2. ohmu, je toto:

R - odpor (Ω)

ρ - měrný odpor (Ω.m)

L - délka (m)

THE - průřezová plocha (m²)

Odpor

Odpor (ρ) je fyzikální veličina, která závisí na mikroskopických faktorech a souvisí s každým typem materiálu. Odpor materiálů vodiče, jako je stříbro nebo měď, je velmi nízká, protože nabízejí malou odolnost proti průchodu elektrického proudu. Jiné materiály, jako je guma, sklo a plast, mají velmi vysoký měr měrného odporu.

Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)

Typy rezistorů

Mohou se lišit podle materiálu, který byly vyrobeny, navíc existují odpory, které mění odpor, když jsou vystaveny různým vnějším činitelům.

Některé z nich jsou citlivé na teplotní výkyvy a jsou známé jako termorezistory. Kromě nich existují i ​​ty, které reagují na změny světelnosti, známé jako fotorezistory. Existují také rezistory, které mění odpor, když jsou vystaveny magnetickému poli, jsou to magnetorezistory.

Barevný kód rezistorů

Tento kód se používá pro vizuálně představují elektrický odpor rezistorů, jak je znázorněno na obrázku:

K. – 10³

M – 10⁶

Podle barevného kódu dvaPrvnístopy označte dvačísliceiniciály odporu, zatímco Třetírozsah označuje násobek (1, 10, 1000), které bychom měli násobit o první dvě číslice. THE poslednírozsah označuje čistota nebo stupeň tolerance, v procentech, že se měření odporu může lišit od teoretické hodnoty přiřazené tomuto odporu.

čísttaky:Jaká je rychlost elektrického proudu?

Sdružení rezistorů

Je to o způsobech jak mohou být rezistory spojeny dohromady uvnitř elektrického obvodu. Existují tři typy přidružení: sériové přidružení, paralelní přidružení a smíšené sdružení, který obsahuje rezistory zapojené sériově i paralelně.

sériové sdružení

V něm jsou připojeny odpory postupně. V této konfiguraci je řetězelektrický trpí snížení jeho intenzity, avšak elektrický proud, který prochází každým z rezistorů, je stejný. Níže ukážeme vzorec použitý k výpočtu ekvivalentní síly asociace řady:

paralelní asociace

Při paralelním připojení jsou rezistory vystaven stejnému elektrickému potenciálu. Kromě toho se elektrický proud, který prochází každým z nich, liší podle jejich odporu. V tomto typu sdružení je odporekvivalent, vypočítané podle následujícího vzorce, bude vždy menší než nejmenší odpor.

čísttaky: Co je dielektrická síla a jaký je její vztah k paprskům?

Pokud jsou paralelně spojeny pouze dva odpory, bude možné vypočítat ekvivalentní odpor pomocí tohoto vzorce:

Pokud chcete jít hlouběji do vztahů rezistorů, přečtěte si náš text: Sdružení rezistorů.

Rezistorová cvičení

Otázka 1) (UFPA) Na řece Amazonce se nezkušený rybář pokouší chytit poraque, který jednou rukou drží rybí hlavu a druhou ocas. Proč je elektrická ryba schopná generovat mezi hlavou a ocasem potenciální rozdíl až 1500 V. Pro tento potenciální rozdíl je elektrický odpor lidského těla, měřený mezi oběma rukama, přibližně 1000 Ω. Obecně je 500 mA stejnosměrného proudu procházejícího hrudníkem osoby dostatečné k tomu, aby způsobilo ventrikulární fibrilaci a smrt na kardiorespirační zástavu. Pomocí zmíněných hodnot vypočítáme, že proud procházející hrudníkem rybáře, ve vztahu k proudu dostatečnému k vyvolání komorové fibrilace, je:

a) jedna třetina

b) polovina

c) stejné

d) zdvojnásobit

e) trojnásobek

Šablona: Písmeno e

Řešení:

Na základě prvního Ohmova zákona vypočítáme elektrický proud, všimněte si:

Zjistili jsme, že elektrický proud má intenzitu 1 500 mA, což je třikrát větší než proud 500 mA, takže správnou alternativou je písmeno e.

Otázka 2) (Enem PPL) Úraz elektrickým proudem je pocit způsobený průchodem elektrického proudu tělem. Důsledky šoku sahají od jednoduchého vyděšení až po smrt. Cirkulace elektrických nábojů závisí na odporu materiálu. U lidského těla se tento odpor pohybuje od 1 000 Ω při mokré pokožce do 100 000 Ω při suché pokožce. Bosý člověk si umyl dům vodou, namočil si nohy a náhodně šlápl na holý drát, který utrpěl elektrický výboj při napětí 120 V.

Jaká je maximální intenzita elektrického proudu, který prošel tělem člověka?

a) 1,2 mA

b) 120 mA

c) 8,3 mA

d) 833 A

e) 120 kA

Šablona: Písmeno B

Řešení:

K vyřešení cvičení použijeme první Ohmův zákon, stejně jako v předchozím cvičení, abychom zjistili intenzitu elektrického proudu:

Ve výpočtu jsme provedli rozdělení mezi elektrickým napětím a elektrickým odporem, nakonec jsme přepsali hodnotu získanou podle pravidel středověká notace a také podle předpony z SI. Tímto způsobem zjistíme, že správnou alternativou je písmeno b.

Otázka 3) (EEar) S vědomím, že potenciální rozdíl mezi mrakem a Zemí, aby došlo k úderu blesku, je kolem 3,10⁸ V a že elektrický proud produkovaný v tomto případě je přibližně 1,10⁵ A, jaký je průměrný odpor vzduchu v ohmech (Ω)?

a) 1 000

b) 2000

c) 3 000

d) 4 000

Šablona: Písmeno C.

Řešení:

Pomocí vzorce prvního Ohmova zákona je možné získat hodnotu elektrického odporu dělením napětí elektrickým proudem:

Výpočet naznačuje, že správnou alternativou je písmeno c.

Autor: Rafael Hellerbrock
Učitel fyziky