სპილენძი არის ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული მავთულის მასალა. მისი ელექტრული წინააღმდეგობა ყველაზე დაბალია ხელმისაწვდომ ლითონებს შორის. ის ნაკლებია მხოლოდ ძვირფას ლითონებში (ვერცხლი და ოქრო) და დამოკიდებულია სხვადასხვა ფაქტორებზე.

რა არის ელექტრო დენი

ბატარეის ან სხვა დენის წყაროს სხვადასხვა პოლუსზე არის საპირისპირო სახელწოდება ელექტრული მუხტის მატარებლები. თუ ისინი დაკავშირებულია გამტართან, მუხტის მატარებლები იწყებენ გადაადგილებას ძაბვის წყაროს ერთი პოლუსიდან მეორეზე. სითხეებში ეს მატარებლები არის იონები, ხოლო ლითონებში ისინი თავისუფალი ელექტრონებია.

განმარტება.ელექტრული დენი არის დამუხტული ნაწილაკების მიმართული მოძრაობა.

წინააღმდეგობა

ელექტრული წინაღობა არის სიდიდე, რომელიც განსაზღვრავს საცნობარო მასალის ნიმუშის ელექტრულ წინააღმდეგობას. ბერძნული ასო "r" გამოიყენება ამ მნიშვნელობის აღსანიშნავად. გაანგარიშების ფორმულა:

p=(R*S)/ ლ.

ეს მნიშვნელობა იზომება Ohm*m-ში. თქვენ შეგიძლიათ იპოვოთ ის საცნობარო წიგნებში, წინააღმდეგობის ცხრილებში ან ინტერნეტში.

თავისუფალი ელექტრონები მოძრაობენ მეტალში კრისტალური მედის შიგნით. სამი ფაქტორი გავლენას ახდენს ამ მოძრაობის წინააღმდეგობაზე და გამტარის წინაღობაზე:

• მასალა. სხვადასხვა ლითონებს აქვთ განსხვავებული ატომური სიმკვრივე და თავისუფალი ელექტრონების რაოდენობა;
• მინარევები. სუფთა ლითონებში კრისტალური გისოსი უფრო მოწესრიგებულია, ამიტომ წინააღმდეგობა უფრო დაბალია, ვიდრე შენადნობებში;
• ტემპერატურა. ატომები თავის ადგილზე კი არ სხედან, არამედ ირხევიან. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით მეტია რხევების ამპლიტუდა, რაც ერევა ელექტრონების მოძრაობაში და მით უფრო მაღალია წინააღმდეგობა.

შემდეგ სურათზე ხედავთ ლითონების წინაღობის ცხრილს.

საინტერესოა.არის შენადნობები, რომელთა ელექტრული წინააღმდეგობა იკლებს გაცხელებისას ან არ იცვლება.

გამტარობა და ელექტრული წინააღმდეგობა

ვინაიდან კაბელების ზომები იზომება მეტრებში (სიგრძე) და მმ² (სექციით), ელექტრული წინაღობა აქვს Ohm mm²/m განზომილებას. კაბელის ზომების ცოდნა, მისი წინააღმდეგობა გამოითვლება ფორმულით:

R=(p* ლ)/ს.

ელექტრული წინააღმდეგობის გარდა, ზოგიერთი ფორმულა იყენებს "გამტარობის" კონცეფციას. ეს არის საპასუხო წინააღმდეგობა. იგი დანიშნულია "g" და გამოითვლება ფორმულით:

სითხეების გამტარობა

სითხეების გამტარობა განსხვავდება ლითონების გამტარობისგან. მათში მუხტის მატარებლები იონებია. მათი რაოდენობა და ელექტრული გამტარობა იზრდება გაცხელებისას, ამიტომ ელექტროდის ქვაბის სიმძლავრე რამდენჯერმე იზრდება 20-დან 100 გრადუსამდე გაცხელებისას.

საინტერესოა.გამოხდილი წყალი არის იზოლატორი. გამტარობა მას ანიჭებს გახსნილი მინარევებისაგან.

მავთულის ელექტრული წინააღმდეგობა

მავთულის ყველაზე გავრცელებული მასალებია სპილენძი და ალუმინი. ალუმინის წინააღმდეგობა უფრო მაღალია, მაგრამ უფრო იაფია ვიდრე სპილენძი. სპილენძის სპეციფიკური წინააღმდეგობა უფრო დაბალია, ამიტომ მავთულის ზომა შეიძლება უფრო მცირე იყოს. გარდა ამისა, ის უფრო ძლიერია და ამ ლითონისგან მზადდება მოქნილი ძაფიანი მავთულები.

შემდეგი ცხრილი გვიჩვენებს ლითონების ელექტრული წინაღობა 20 გრადუსზე. სხვა ტემპერატურაზე მისი დასადგენად, ცხრილიდან მიღებული მნიშვნელობა უნდა გამრავლდეს კორექტირების კოეფიციენტზე, რომელიც განსხვავდება თითოეული ლითონისთვის. ეს კოეფიციენტი შეგიძლიათ გაიგოთ შესაბამისი საცნობარო წიგნებიდან ან ონლაინ კალკულატორის გამოყენებით.

საკაბელო განყოფილების შერჩევა

ვინაიდან მავთულს აქვს წინააღმდეგობა, როდესაც მასში ელექტრული დენი გადის, წარმოიქმნება სითბო და ხდება ძაბვის ვარდნა. ორივე ეს ფაქტორი მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული კაბელის ზომის არჩევისას.

შერჩევა დასაშვები გათბობის მიხედვით

როდესაც დენი მიედინება მავთულში, ენერგია გამოიყოფა. მისი რაოდენობა შეიძლება გამოითვალოს ელექტროენერგიის ფორმულით:

სპილენძის მავთულში 2,5მმ² ჯვრის კვეთით და 10 მეტრი სიგრძით R=10*0,0074=0,074Ohm. 30A დენის დროს, P \u003d 30² * 0.074 \u003d 66W.

ეს სიმძლავრე ათბობს გამტარს და თავად კაბელს. ტემპერატურა, რომლითაც ის თბება, დამოკიდებულია დაყენების პირობებზე, კაბელის ბირთვების რაოდენობაზე და სხვა ფაქტორებზე, ხოლო დასაშვები ტემპერატურა დამოკიდებულია საიზოლაციო მასალაზე. სპილენძს აქვს უფრო მაღალი გამტარობა, ამიტომ გამომავალი სიმძლავრე და საჭირო ჯვარი მონაკვეთი ნაკლებია. იგი განისაზღვრება სპეციალური ცხრილებით ან ონლაინ კალკულატორის გამოყენებით.

დასაშვები ძაბვის დანაკარგები

გარდა გათბობისა, როდესაც ელექტრული დენი გადის სადენებში, დატვირთვის მახლობლად ძაბვა მცირდება. ეს მნიშვნელობა შეიძლება გამოითვალოს Ohm-ის კანონის გამოყენებით:

მითითება. PUE-ს ნორმების მიხედვით, ის უნდა იყოს არაუმეტეს 5% ან 220 ვ ქსელში - არაუმეტეს 11 ვ.

ამიტომ, რაც უფრო გრძელია კაბელი, მით უფრო დიდი უნდა იყოს მისი ჯვარი განყოფილება. თქვენ შეგიძლიათ განსაზღვროთ ის ცხრილებიდან ან ონლაინ კალკულატორის გამოყენებით. დასაშვები გათბობის მიხედვით მონაკვეთის შერჩევისგან განსხვავებით, ძაბვის დანაკარგები არ არის დამოკიდებული შუასადების და საიზოლაციო მასალის პირობებზე.

220 ვ ქსელში ძაბვა მიეწოდება ორი მავთულის საშუალებით: ფაზა და ნული, ამიტომ გაანგარიშება ხდება კაბელის ორმაგ სიგრძეზე. წინა მაგალითის კაბელში ეს იქნება U=I*R=30A*2*0.074Ω=4.44V. ეს არ არის ბევრი, მაგრამ 25 მეტრი სიგრძით გამოდის 11.1 ვ - მაქსიმალური დასაშვები მნიშვნელობა, თქვენ მოგიწევთ ჯვრის მონაკვეთის გაზრდა.

სხვა ლითონების ელექტრული წინააღმდეგობა

სპილენძისა და ალუმინის გარდა, ელექტროტექნიკაში გამოიყენება სხვა ლითონები და შენადნობები:

• რკინა. ფოლადის სპეციფიკური წინააღმდეგობა უფრო მაღალია, მაგრამ ის უფრო ძლიერია ვიდრე სპილენძი და ალუმინი. ფოლადის გამტარები ნაქსოვია კაბელებში, რომლებიც განკუთვნილია ჰაერში დასაყენებლად. რკინის წინააღმდეგობა ძალიან მაღალია ელექტროენერგიის გადაცემისთვის, ამიტომ, ჯვრის მონაკვეთის გაანგარიშებისას, ბირთვები არ არის გათვალისწინებული. გარდა ამისა, ის უფრო ცეცხლგამძლეა და მისგან მზადდება გამათბობლების დასაკავშირებლად მაღალი სიმძლავრის ელექტრო ღუმელებში;
• ნიქრომი (ნიკელის და ქრომის შენადნობი) და ფეხრალი (რკინა, ქრომი და ალუმინი). მათ აქვთ დაბალი გამტარობა და ცეცხლგამძლეობა. ამ შენადნობებისგან მზადდება მავთულის რეზისტორები და გამათბობლები;
• ვოლფრამი. მისი ელექტრული წინააღმდეგობა მაღალია, მაგრამ ეს არის ცეცხლგამძლე ლითონი (3422 °C). გამოიყენება არგონ-რკალის შედუღების ელექტრო ნათურებში და ელექტროდებში ძაფების დასამზადებლად;
• კონსტანტანი და მანგანინი (სპილენძი, ნიკელი და მანგანუმი). ამ გამტარების წინაღობა არ იცვლება ტემპერატურის ცვლილებებით. ისინი გამოიყენება პრეტენზიის მოწყობილობებში რეზისტორების წარმოებისთვის;
• ძვირფასი ლითონები - ოქრო და ვერცხლი. მათ აქვთ უმაღლესი გამტარობა, მაგრამ მაღალი ფასის გამო მათი გამოყენება შეზღუდულია.

ინდუქციური რეაქტიულობა

მავთულის გამტარობის გამოთვლის ფორმულები მოქმედებს მხოლოდ DC ქსელში ან სწორ გამტარებლებში დაბალი სიხშირით. კოჭებში და მაღალი სიხშირის ქსელებში, ინდუქციური წინააღმდეგობა ჩვეულებრივზე ბევრჯერ უფრო მაღალია. გარდა ამისა, მაღალი სიხშირის დენი ვრცელდება მხოლოდ მავთულის ზედაპირზე. ამიტომ, ზოგჯერ იგი დაფარულია ვერცხლის თხელი ფენით ან გამოიყენება ლიცის მავთული.

გამოცდილებამ აჩვენა, რომ წინააღმდეგობა რლითონის გამტარი პირდაპირპროპორციულია მისი სიგრძისა ლდა მისი განივი ფართობის უკუპროპორციულია მაგრამ:

რ = ρ ლ/ მაგრამ (26.4)

სადაც კოეფიციენტი ρ ეწოდება წინაღობა და ემსახურება იმ ნივთიერების მახასიათებელს, საიდანაც მზადდება გამტარი. ეს საღი აზრია: სქელი მავთულის წინააღმდეგობა უფრო ნაკლები უნდა იყოს ვიდრე თხელი მავთულის წინააღმდეგობა, რადგან ელექტრონებს შეუძლიათ გადაადგილება უფრო დიდ ფართობზე სქელ მავთულში. და ჩვენ შეგვიძლია ველოდოთ წინააღმდეგობის ზრდას გამტარის სიგრძის ზრდით, რადგან ელექტრონის ნაკადის გზაზე დაბრკოლებების რაოდენობა იზრდება.

ტიპიური მნიშვნელობები ρ სხვადასხვა მასალისთვის მოცემულია ცხრილის პირველ სვეტში. 26.2. (ფაქტობრივი მნიშვნელობები შეიძლება განსხვავდებოდეს სისუფთავის, თერმული დამუშავების, ტემპერატურისა და სხვა ფაქტორების მიხედვით.)

ცხრილი 26.2. რეზისტენტობა და წინააღმდეგობის ტემპერატურის კოეფიციენტი (TCR) (20 °C-ზე)
ნივთიერება	ρ , ომ მ	ტკს α ,°C -1
დირიჟორები
ვერცხლი	1.59 10 -8	0,0061
სპილენძი	1.68 10 -8	0,0068
ალუმინის	2.65 10 -8	0,00429
ვოლფრამი	5.6 10 -8	0,0045
რკინა	9.71 10 -8	0,00651
პლატინა	10.6 10 -8	0,003927
მერკური	98 10 -8	0,0009
ნიქრომი (Ni, Fe, Cr შენადნობი)	100 10 -8	0,0004
ნახევარგამტარები 1)
ნახშირბადი (გრაფიტი)	(3-60) 10 -5	-0,0005
გერმანიუმი	(1-500) 10 -5	-0,05
სილიკონი	0,1 - 60	-0,07
დიელექტრიკები
მინა	10 9 - 10 12
მყარი რეზინის	10 13 - 10 15
1) ფაქტობრივი მნიშვნელობები ძლიერ არის დამოკიდებული მინარევების თუნდაც მცირე რაოდენობის არსებობაზე.

ვერცხლს აქვს ყველაზე დაბალი წინაღობა და, შესაბამისად, საუკეთესო გამტარია; თუმცა ძვირია. სპილენძი ოდნავ ჩამოუვარდება ვერცხლს; გასაგებია, რატომ მზადდება მავთულები ყველაზე ხშირად სპილენძისგან.

ალუმინის სპეციფიური წინააღმდეგობა უფრო მაღალია ვიდრე სპილენძი, მაგრამ მას აქვს გაცილებით დაბალი სიმკვრივე და ზოგიერთ შემთხვევაში სასურველია (მაგალითად, ელექტროგადამცემ ხაზებში), რადგან იგივე მასის ალუმინის მავთულის წინააღმდეგობა ნაკლებია. სპილენძის. რეზისტენტობის ორმხრივი რეზისტენტობა ხშირად გამოიყენება:

σ = 1/ρ (26.5)

σ სპეციფიურ გამტარობას უწოდებენ. გამტარობა იზომება ერთეულებში (Ohm m) -1.

ნივთიერების წინაღობა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. ზოგადად, ლითონების წინააღმდეგობა იზრდება ტემპერატურასთან ერთად. ეს გასაკვირი არ უნდა იყოს: ტემპერატურის მატებასთან ერთად ატომები უფრო სწრაფად მოძრაობენ, მათი განლაგება ხდება ნაკლებად მოწესრიგებული და მოსალოდნელია, რომ ისინი უფრო მეტად ერევიან ელექტრონების ნაკადს. ვიწრო ტემპერატურულ დიაპაზონში ლითონის წინაღობა თითქმის წრფივად იზრდება ტემპერატურის მიხედვით:

სადაც ρT- წინააღმდეგობა ტემპერატურაზე თ, ρ 0 - წინაღობა სტანდარტულ ტემპერატურაზე თ 0 და α - წინააღმდეგობის ტემპერატურის კოეფიციენტი (TCR). a-ს მნიშვნელობები მოცემულია ცხრილში. 26.2. გაითვალისწინეთ, რომ ნახევარგამტარებისთვის, TCR შეიძლება იყოს უარყოფითი. ეს აშკარაა, რადგან ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება თავისუფალი ელექტრონების რაოდენობა და ისინი აუმჯობესებენ ნივთიერების გამტარ თვისებებს. ამრიგად, ნახევარგამტარის წინააღმდეგობა შეიძლება შემცირდეს ტემპერატურის მატებასთან ერთად (თუმცა არა ყოველთვის).

a-ს მნიშვნელობები დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, ამიტომ ყურადღება უნდა მიაქციოთ ტემპერატურის დიაპაზონს, რომლის ფარგლებშიც ეს მნიშვნელობა მოქმედებს (მაგალითად, ფიზიკური რაოდენობების საცნობარო წიგნის მიხედვით). თუ ტემპერატურის ცვლილების დიაპაზონი ფართოა, მაშინ ირღვევა წრფივობა და (26.6) ნაცვლად გამოყენებული უნდა იყოს გამოხატულება, რომელიც შეიცავს ტერმინებს, რომლებიც დამოკიდებულია ტემპერატურის მეორე და მესამე ხარისხზე:

ρT = ρ 0 (1+αT+ + βT 2 + γT 3),

სადაც კოეფიციენტები β და γ ჩვეულებრივ ძალიან მცირე (ჩვენ ვდებთ თ 0 = 0°C), მაგრამ მაღალზე თამ წევრების წვლილი მნიშვნელოვანი ხდება.

ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე, ზოგიერთი ლითონის, ასევე შენადნობების და ნაერთების წინაღობა ნულამდე ეცემა თანამედროვე გაზომვების სიზუსტის ფარგლებში. ამ თვისებას ზეგამტარობა ეწოდება; ის პირველად დააფიქსირა ჰოლანდიელმა ფიზიკოსმა გეიკე კამერ-ლინგ-ონესმა (1853-1926) 1911 წელს, როდესაც ვერცხლისწყალი გაცივდა 4,2 კ-ზე ქვემოთ. ამ ტემპერატურაზე ვერცხლისწყლის ელექტრული წინააღმდეგობა მოულოდნელად დაეცა ნულამდე.

ზეგამტარები გადადიან ზეგამტარ მდგომარეობაში გარდამავალი ტემპერატურის ქვემოთ, რომელიც ჩვეულებრივ არის რამდენიმე გრადუსი კელვინი (ოდნავ აღემატება აბსოლუტურ ნულს). ზეგამტარ რგოლში დაფიქსირდა ელექტრული დენი, რომელიც პრაქტიკულად არ შესუსტებულა რამდენიმე წლის განმავლობაში ძაბვის არარსებობისას.

ბოლო წლებში ზეგამტარობა ინტენსიურად იქნა გამოკვლეული მისი მექანიზმის გასარკვევად და მასალების პოვნის მიზნით, რომლებიც ზეგამტარები არიან მაღალ ტემპერატურაზე, რათა შემცირდეს ხარჯები და დისკომფორტი, რომელიც გამოწვეულია ძალიან დაბალ ტემპერატურამდე გაგრილების საჭიროებით. სუპერგამტარობის პირველი წარმატებული თეორია შექმნეს ბარდინმა, კუპერმა და შრიფერმა 1957 წელს. სუპერგამტარები უკვე გამოიყენება დიდ მაგნიტებში, სადაც მაგნიტური ველი წარმოიქმნება ელექტრული დენით (იხ. თავი 28), რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს ენერგიის მოხმარებას. რა თქმა უნდა, ენერგია ასევე იხარჯება ზეგამტარის დაბალ ტემპერატურაზე შესანარჩუნებლად.

კომენტარები და წინადადებები მიღებულია და მივესალმებით!

როდესაც დახურულია ელექტრული წრე, რომლის ტერმინალებზე არის პოტენციური განსხვავება, წარმოიქმნება ელექტრული დენი. თავისუფალი ელექტრონები ელექტრული ველის ძალების გავლენის ქვეშ მოძრაობენ გამტარის გასწვრივ. მათი მოძრაობისას ელექტრონები ეჯახებიან გამტარის ატომებს და აძლევენ მათ კინეტიკური ენერგიის რეზერვს. ელექტრონების მოძრაობის სიჩქარე მუდმივად იცვლება: როდესაც ელექტრონები ეჯახებიან ატომებს, მოლეკულებს და სხვა ელექტრონებს, ის მცირდება, შემდეგ იზრდება ელექტრული ველის გავლენით და კვლავ მცირდება ახალი შეჯახებით. შედეგად, გამტარში დამყარებულია ელექტრონების ერთგვაროვანი ნაკადი წამში სანტიმეტრის რამდენიმე ფრაქციის სიჩქარით. შესაბამისად, ელექტრონები, რომლებიც გამტარში გადიან, ყოველთვის ხვდებიან წინააღმდეგობას მისი მხრიდან მოძრაობის მიმართ. როდესაც ელექტრული დენი გადის გამტარში, ეს უკანასკნელი თბება.

ელექტრული წინააღმდეგობა

გამტარის ელექტრული წინააღმდეგობა, რომელიც ლათინური ასოებით არის მითითებული რ, არის სხეულის ან საშუალების თვისება, გარდაქმნას ელექტრული ენერგია სითბურ ენერგიად, როდესაც მასში ელექტრული დენი გადის.

დიაგრამებში, ელექტრული წინააღმდეგობა მითითებულია, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 1, ა.

ცვლადი ელექტრული წინააღმდეგობა, რომელიც ემსახურება წრეში დენის შეცვლას, ე.წ რეოსტატი. დიაგრამებში, რეოსტატები მითითებულია, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 1, ბ. ზოგადად, რიოსტატი მზადდება ამა თუ იმ წინააღმდეგობის მავთულისგან, ჭრილობა საიზოლაციო ბაზაზე. რიოსტატის სლაიდერი ან ბერკეტი მოთავსებულია გარკვეულ მდგომარეობაში, რის შედეგადაც სასურველი წინააღმდეგობა შემოდის წრედში.

მცირე ჯვრის მონაკვეთის გრძელი გამტარი ქმნის მაღალ წინააღმდეგობას დენის მიმართ. დიდი კვეთის მოკლე გამტარებს აქვთ მცირე წინააღმდეგობა დენის მიმართ.

თუ ავიღებთ ორ გამტარს სხვადასხვა მასალისგან, მაგრამ ერთი და იგივე სიგრძისა და მონაკვეთის, მაშინ გამტარები დენს სხვადასხვა გზით გაატარებენ. ეს გვიჩვენებს, რომ გამტარის წინააღმდეგობა დამოკიდებულია თავად გამტარის მასალაზე.

გამტარის ტემპერატურა ასევე გავლენას ახდენს მის წინააღმდეგობაზე. ტემპერატურის მატებასთან ერთად მატულობს ლითონების წინააღმდეგობა, მცირდება სითხეებისა და ნახშირის წინააღმდეგობა. მხოლოდ ზოგიერთი სპეციალური ლითონის შენადნობები (მანგანინი, კონსტანტანი, ნიკელინი და სხვა) თითქმის არ ცვლის მათ წინააღმდეგობას ტემპერატურის მატებასთან ერთად.

ამრიგად, ჩვენ ვხედავთ, რომ გამტარის ელექტრული წინააღმდეგობა დამოკიდებულია: 1) გამტარის სიგრძეზე, 2) გამტარის ჯვარედინი კვეთაზე, 3) გამტარის მასალაზე, 4) გამტარის ტემპერატურაზე.

წინააღმდეგობის ერთეული არის ერთი ომი. Om ხშირად აღინიშნება ბერძნული დიდი ასოთი Ω (ომეგა). ასე რომ, იმის ნაცვლად, რომ დაწეროთ "გამტარის წინააღმდეგობა არის 15 ohms", შეგიძლიათ უბრალოდ დაწეროთ: რ= 15Ω.
1000 ომს ქვია 1 კილო(1kΩ, ან 1kΩ),
1,000,000 ohms ეწოდება 1 მეგაოჰმი(1mgOhm, ან 1MΩ).

სხვადასხვა მასალისგან გამტარების წინააღმდეგობის შედარებისას აუცილებელია თითოეული ნიმუშისთვის გარკვეული სიგრძისა და მონაკვეთის აღება. მაშინ ჩვენ შევძლებთ ვიმსჯელოთ, რომელი მასალა ატარებს ელექტრო დენს უკეთესად თუ უარესად.

ვიდეო 1. დირიჟორის წინააღმდეგობა

სპეციფიკური ელექტრული წინააღმდეგობა

1 მ სიგრძის გამტარის წინააღმდეგობა ომებში, 1 მმ² ჯვრის მონაკვეთით ეწოდება წინააღმდეგობადა აღინიშნება ბერძნული ასოებით ρ (რო).

ცხრილი 1 მოცემულია ზოგიერთი გამტარის სპეციფიკური წინააღმდეგობები.

ცხრილი 1

სხვადასხვა გამტარების წინაღობა

ცხრილი გვიჩვენებს, რომ რკინის მავთულს, რომლის სიგრძეა 1 მ და ჯვარი მონაკვეთი 1 მმ², აქვს 0,13 ohms წინააღმდეგობა. 1 Ohm წინააღმდეგობის მისაღებად, თქვენ უნდა აიღოთ 7,7 მ ასეთი მავთული. ვერცხლს აქვს ყველაზე დაბალი წინაღობა. 1 Ohm წინააღმდეგობის მიღება შესაძლებელია 62,5 მ ვერცხლის მავთულის აღებით 1 მმ² ჯვრის კვეთით. ვერცხლი საუკეთესო გამტარია, მაგრამ ვერცხლის ღირებულება გამორიცხავს მის ფართო გამოყენებას. ცხრილში ვერცხლის შემდეგ მოდის სპილენძი: 1 მ სპილენძის მავთულის ჯვარი 1 მმ² აქვს წინააღმდეგობა 0,0175 ohms. 1 Ohm წინააღმდეგობის მისაღებად, თქვენ უნდა აიღოთ 57 მ ასეთი მავთული.

ქიმიურად სუფთა, გადამუშავების შედეგად მიღებული სპილენძი ფართოდ გამოიყენება ელექტროტექნიკაში მავთულის, კაბელების, ელექტრო მანქანებისა და მოწყობილობების გრაგნილების დასამზადებლად. ალუმინი და რკინა ასევე ფართოდ გამოიყენება გამტარებად.

გამტარის წინააღმდეგობა შეიძლება განისაზღვროს ფორმულით:

სადაც რ- დირიჟორის წინააღმდეგობა ohms-ში; ρ - გამტარის სპეციფიკური წინააღმდეგობა; ლარის გამტარის სიგრძე m-ში; ს- გამტარის განივი კვეთა მმ²-ში.

მაგალითი 1განსაზღვრეთ 200 მ რკინის მავთულის წინააღმდეგობა 5 მმ² კვეთით.

მაგალითი 2გამოთვალეთ 2 კმ ალუმინის მავთულის წინააღმდეგობა 2,5 მმ² ჯვრის მონაკვეთით.

წინააღმდეგობის ფორმულიდან შეგიძლიათ მარტივად განსაზღვროთ გამტარის სიგრძე, წინაღობა და ჯვარი მონაკვეთი.

მაგალითი 3რადიოს მიმღებისთვის აუცილებელია ნიკელის მავთულისგან 30 ohms წინააღმდეგობის გახვევა 0,21 მმ² ჯვრის მონაკვეთით. განსაზღვრეთ მავთულის საჭირო სიგრძე.

მაგალითი 4განსაზღვრეთ ნიქრომული მავთულის 20 მ-ის ჯვარი მონაკვეთი, თუ მისი წინაღობა არის 25 ohms.

მაგალითი 5მავთულს 0,5 მმ² ჯვრის მონაკვეთით და 40 მ სიგრძით აქვს 16 ohms წინააღმდეგობა. განსაზღვრეთ მავთულის მასალა.

გამტარის მასალა ახასიათებს მის წინააღმდეგობას.

წინაღობის ცხრილის მიხედვით ვხვდებით, რომ ტყვიას აქვს ასეთი წინააღმდეგობა.

ზემოთ ითქვა, რომ გამტარების წინააღმდეგობა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. მოდით გავაკეთოთ შემდეგი ექსპერიმენტი. რამდენიმე მეტრი თხელი ლითონის მავთულის სპირალის სახით ვახვევთ და ამ სპირალს ვაქცევთ ბატარეის წრედ. წრეში დენის გასაზომად ჩართეთ ამპერმეტრი. სანთურის ალიში სპირალის გაცხელებისას ხედავთ, რომ ამმეტრის მაჩვენებლები შემცირდება. ეს გვიჩვენებს, რომ ლითონის მავთულის წინააღმდეგობა იზრდება გათბობასთან ერთად.

ზოგიერთი ლითონისთვის, 100 ° -ით გაცხელებისას, წინააღმდეგობა იზრდება 40 - 50% -ით. არის შენადნობები, რომლებიც ოდნავ ცვლის მათ წინააღმდეგობას სითბოსთან ერთად. ზოგიერთი სპეციალური შენადნობი თითქმის არ ცვლის წინააღმდეგობას ტემპერატურასთან. ლითონის გამტარების წინააღმდეგობა იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად, პირიქით, მცირდება ელექტროლიტების (თხევადი გამტარების), ნახშირის და ზოგიერთი მყარი წინააღმდეგობა.

ლითონების უნარი, შეცვალონ მათი წინააღმდეგობა ტემპერატურის ცვლილებებით, გამოიყენება წინააღმდეგობის თერმომეტრების ასაგებად. ასეთი თერმომეტრი არის პლატინის მავთულის ჭრილობა მიკას ჩარჩოზე. თერმომეტრის მოთავსებით, მაგალითად, ღუმელში და პლატინის მავთულის წინააღმდეგობის გაზომვით გათბობამდე და გახურების შემდეგ, შეიძლება განისაზღვროს ტემპერატურა ღუმელში.

გამტარის წინააღმდეგობის ცვლილება, როდესაც ის გაცხელებულია, საწყისი წინააღმდეგობის 1 ომზე და 1 ° ტემპერატურაზე, ე.წ. წინააღმდეგობის ტემპერატურის კოეფიციენტიდა აღინიშნება α ასოთი.

თუ ტემპერატურაზე ტ 0 დირიჟორის წინააღმდეგობა არის რ 0 და ტემპერატურაზე ტუდრის რ ტ, შემდეგ წინააღმდეგობის ტემპერატურის კოეფიციენტი

Შენიშვნა.ამ ფორმულის გამოთვლა შესაძლებელია მხოლოდ გარკვეული ტემპერატურის დიაპაზონში (დაახლოებით 200°C-მდე).

ჩვენ ვაძლევთ α წინააღმდეგობის ტემპერატურის კოეფიციენტის მნიშვნელობებს ზოგიერთი ლითონისთვის (ცხრილი 2).

ცხრილი 2

ტემპერატურის კოეფიციენტის მნიშვნელობები ზოგიერთი ლითონისთვის

წინააღმდეგობის ტემპერატურის კოეფიციენტის ფორმულიდან ჩვენ განვსაზღვრავთ რ ტ:

რ ტ = რ 0 .

მაგალითი 6დაადგინეთ 200°C-მდე გაცხელებული რკინის მავთულის წინააღმდეგობა, თუ მისი წინააღმდეგობა 0°C-ზე იყო 100 ohms.

რ ტ = რ 0 = 100 (1 + 0,0066 × 200) = 232 ohms.

მაგალითი 7 15°C ტემპერატურის მქონე ოთახში პლატინის მავთულისგან დამზადებულ წინააღმდეგობის თერმომეტრს ჰქონდა 20 ohms წინააღმდეგობა. თერმომეტრი მოათავსეს ღუმელში და ცოტა ხნის შემდეგ გაზომეს მისი წინააღმდეგობა. აღმოჩნდა 29,6 ohms-ის ტოლი. განსაზღვრეთ ტემპერატურა ღუმელში.

ელექტრო გამტარობის

აქამდე გამტარის წინაღობა მიგვაჩნია დაბრკოლებად, რომელსაც გამტარი უზრუნველყოფს ელექტრო დენს. თუმცა, დენი მიედინება გამტარში. ამიტომ, გარდა წინაღობისა (დაბრკოლებებისა), გამტარს აქვს ელექტრული დენის, ანუ გამტარობის გატარების უნარიც.

რაც უფრო მეტი წინააღმდეგობა აქვს გამტარს, მით ნაკლებია გამტარობა, მით უარესად ატარებს ელექტრო დენს და პირიქით, რაც უფრო დაბალია გამტარის წინაღობა, მით მეტია გამტარობა, მით უფრო ადვილია დენი გადის გამტარში. მაშასადამე, გამტარის წინააღმდეგობა და გამტარობა ორმხრივი სიდიდეებია.

მათემატიკიდან ცნობილია, რომ 5-ის ორმხრივი არის 1/5 და პირიქით, 1/7-ის საპასუხო არის 7. ამიტომ, თუ გამტარის წინაღობა აღინიშნება ასოთი. რ, მაშინ გამტარობა განისაზღვრება როგორც 1/ რ. გამტარობა ჩვეულებრივ აღინიშნება ასო გ-ით.

ელექტრული გამტარობა იზომება (1/ohm) ან სიმენსში.

მაგალითი 8გამტარის წინააღმდეგობა არის 20 ohms. განსაზღვრეთ მისი გამტარობა.

Თუ რ= 20 Ohm, მაშინ

მაგალითი 9გამტარის გამტარობა არის 0.1 (1/ohm). განსაზღვრეთ მისი წინააღმდეგობა

თუ g \u003d 0.1 (1 / Ohm), მაშინ რ= 1 / 0.1 = 10 (ohm)

ელექტრული დენი წარმოიქმნება ტერმინალებზე პოტენციური სხვაობით მიკროსქემის დახურვის შედეგად. ველის ძალები მოქმედებს თავისუფალ ელექტრონებზე და ისინი მოძრაობენ გამტარის გასწვრივ. ამ მოგზაურობის დროს ელექტრონები ხვდებიან ატომებს და გადასცემენ მათ დაგროვილი ენერგიის ნაწილს. შედეგად, მათი სიჩქარე მცირდება. მაგრამ, ელექტრული ველის გავლენის გამო, ის კვლავ იძენს იმპულსს. ამრიგად, ელექტრონები მუდმივად განიცდიან წინააღმდეგობას, რის გამოც ელექტრული დენი თბება.

ნივთიერების თვისება დენის მოქმედების დროს ელექტროენერგიად გარდაქმნას სითბოდ არის ელექტრული წინააღმდეგობა და აღინიშნება როგორც R, მისი ერთეული არის Ohm. წინააღმდეგობის ოდენობა ძირითადად დამოკიდებულია სხვადასხვა მასალის უნარზე დენის გატარების უნარზე.
პირველად წინააღმდეგობა გამოაცხადა გერმანელმა მკვლევარმა გ.

იმისათვის, რომ გაერკვია მიმდინარე ძალის დამოკიდებულება წინააღმდეგობაზე, ცნობილმა ფიზიკოსმა ჩაატარა მრავალი ექსპერიმენტი. ექსპერიმენტებისთვის მან გამოიყენა სხვადასხვა გამტარები და მიიღო სხვადასხვა ინდიკატორი.
პირველი, რაც G. Ohm-მა დაადგინა, იყო ის, რომ წინაღობა დამოკიდებულია გამტარის სიგრძეზე. ანუ თუ გამტარის სიგრძე გაიზარდა, წინააღმდეგობაც გაიზარდა. შედეგად, ეს ურთიერთობა პირდაპირპროპორციულად განისაზღვრა.

მეორე დამოკიდებულება არის განივი ფართობი. ეს შეიძლება განისაზღვროს დირიჟორის განივი მონაკვეთით. ფიგურის ფართობი, რომელიც ჩამოყალიბდა ჭრილზე, არის განივი ფართობი. აქ ურთიერთობა უკუპროპორციულია. ანუ რაც უფრო დიდია კვეთის ფართობი მით უფრო დაბალია გამტარის წინააღმდეგობა.

და მესამე, მნიშვნელოვანი რაოდენობა, რომელზეც დამოკიდებულია წინააღმდეგობა, არის მასალა. იმის გამო, რომ ომმა ექსპერიმენტებში სხვადასხვა მასალა გამოიყენა, მან აღმოაჩინა წინააღმდეგობის განსხვავებული თვისებები. ყველა ეს ექსპერიმენტი და ინდიკატორი შეჯამებულია ცხრილში, საიდანაც შეგიძლიათ ნახოთ სხვადასხვა ნივთიერების სპეციფიკური წინააღმდეგობის სხვადასხვა მნიშვნელობები.

ცნობილია, რომ საუკეთესო გამტარები ლითონები არიან. რომელი ლითონებია საუკეთესო გამტარები? ცხრილიდან ჩანს, რომ სპილენძსა და ვერცხლს აქვს ყველაზე ნაკლები წინააღმდეგობა. სპილენძი უფრო ხშირად გამოიყენება მისი დაბალი ღირებულების გამო, ხოლო ვერცხლი გამოიყენება ყველაზე მნიშვნელოვან და კრიტიკულ მოწყობილობებში.

ცხრილის მაღალი წინააღმდეგობის მქონე ნივთიერებები კარგად არ ატარებენ ელექტროენერგიას, რაც ნიშნავს, რომ ისინი შეიძლება იყოს შესანიშნავი საიზოლაციო მასალები. ამ თვისების მქონე ნივთიერებები ყველაზე მეტად არის ფაიფური და ებონიტი.

ზოგადად, ელექტრული წინაღობა ძალიან მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რადგან მისი ინდიკატორის განსაზღვრით შეგვიძლია გავარკვიოთ, თუ რა ნივთიერებისგან შედგება გამტარი. ამისათვის აუცილებელია კვეთის ფართობის გაზომვა, ვოლტმეტრისა და ამმეტრის გამოყენებით მიმდინარე სიძლიერის გარკვევა და ასევე ძაბვის გაზომვა. ამრიგად, ჩვენ გავარკვევთ წინაღობის მნიშვნელობას და ცხრილის გამოყენებით ადვილად მივაღწევთ ნივთიერებას. გამოდის, რომ რეზისტენტობა ნივთიერების თითის ანაბეჭდებს ჰგავს. გარდა ამისა, წინაღობა მნიშვნელოვანია გრძელი ელექტრული სქემების დაგეგმვისას: ჩვენ უნდა ვიცოდეთ ეს მაჩვენებელი, რათა დავიცვათ ბალანსი სიგრძესა და ფართობს შორის.

არსებობს ფორმულა, რომელიც განსაზღვრავს, რომ წინააღმდეგობა არის 1 Ohm, თუ ძაბვის 1V, მისი მიმდინარე ძალა არის 1A. ანუ, ერთეული ფართობის და ერთეული სიგრძის წინააღმდეგობა, რომელიც დამზადებულია გარკვეული ნივთიერებისგან, არის წინაღობა.

ასევე უნდა აღინიშნოს, რომ წინააღმდეგობის ინდექსი პირდაპირ დამოკიდებულია ნივთიერების სიხშირეზე. ანუ აქვს თუ არა მინარევები. ანუ მანგანუმის მხოლოდ ერთი პროცენტის დამატება სამჯერ ზრდის ყველაზე გამტარ ნივთიერების - სპილენძის წინააღმდეგობას.

ეს ცხრილი გვიჩვენებს ზოგიერთი ნივთიერების ელექტრული წინაღობა.

მაღალი გამტარობის მასალები

სპილენძი
როგორც ვთქვით, გამტარად ყველაზე ხშირად სპილენძი გამოიყენება. ეს გამოწვეულია არა მხოლოდ მისი დაბალი წინააღმდეგობით. სპილენძს აქვს მაღალი სიმტკიცის, კოროზიის წინააღმდეგობის, გამოყენების სიმარტივის და კარგი დამუშავების უპირატესობა. სპილენძის კარგი კლასებია M0 და M1. მათში მინარევების რაოდენობა არ აღემატება 0,1%-ს.

ლითონის მაღალი ღირებულება და მისი ბოლოდროინდელი დეფიციტი ხელს უწყობს მწარმოებლებს გამოიყენონ ალუმინი გამტარად. ასევე, გამოიყენება სპილენძის შენადნობები სხვადასხვა ლითონებით.
ალუმინის
ეს ლითონი გაცილებით მსუბუქია ვიდრე სპილენძი, მაგრამ ალუმინს აქვს მაღალი სითბოს ტევადობა და დნობის წერტილი. ამ მხრივ, მის გამდნარ მდგომარეობამდე მისასვლელად მეტი ენერგიაა საჭირო ვიდრე სპილენძი. მიუხედავად ამისა, გასათვალისწინებელია სპილენძის დეფიციტის ფაქტი.
ელექტრო პროდუქციის წარმოებაში, როგორც წესი, გამოიყენება ალუმინის კლასის A1. იგი შეიცავს არაუმეტეს 0,5% მინარევებს. ხოლო უმაღლესი სიხშირის ლითონი არის ალუმინის კლასის AB0000.
რკინა
რკინის სიიაფეს და ხელმისაწვდომობას ჩრდილავს მისი მაღალი სპეციფიკური წინააღმდეგობა. გარდა ამისა, ის სწრაფად კოროზირდება. ამ მიზეზით, ფოლადის გამტარები ხშირად დაფარულია თუთიით. ფართოდ გამოიყენება ეგრეთ წოდებული ბიმეტალი - ეს არის სპილენძით დაფარული ფოლადი დასაცავად.
ნატრიუმი
ნატრიუმი ასევე ხელმისაწვდომი და პერსპექტიული მასალაა, მაგრამ მისი წინააღმდეგობა თითქმის სამჯერ აღემატება სპილენძს. გარდა ამისა, მეტალის ნატრიუმს აქვს მაღალი ქიმიური აქტივობა, რაც აუცილებელს ხდის ასეთი გამტარის დაფარვას ჰერმეტული დაცვით. მან ასევე უნდა დაიცვას დირიჟორი მექანიკური დაზიანებისგან, რადგან ნატრიუმი არის ძალიან რბილი და საკმაოდ მყიფე მასალა.

ზეგამტარობა
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს ნივთიერებების რეზისტენტობას 20 გრადუს ტემპერატურაზე. ტემპერატურის ჩვენება შემთხვევითი არ არის, რადგან წინაღობა პირდაპირ დამოკიდებულია ამ მაჩვენებელზე. ეს აიხსნება იმით, რომ გაცხელებისას ატომების სიჩქარეც იზრდება, რაც ნიშნავს, რომ მათი ელექტრონებთან შეხვედრის ალბათობაც გაიზრდება.

საინტერესოა რა ემართება წინააღმდეგობას გაგრილების პირობებში. პირველად ატომების ქცევა ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე შენიშნა გ.კამერლინგ-ონესმა 1911 წელს. მან გააცივა ვერცხლისწყლის მავთული 4K-მდე და აღმოაჩინა, რომ მისი წინააღმდეგობა ნულამდე დაეცემა. ფიზიკოსმა ზოგიერთი შენადნობისა და ლითონის სპეციფიკური წინააღმდეგობის ინდექსის ცვლილებას დაბალი ტემპერატურის პირობებში ზეგამტარობა უწოდა.

ზეგამტარები გაციებისას გადადიან ზეგამტარობის მდგომარეობაში და მათი ოპტიკური და სტრუქტურული მახასიათებლები არ იცვლება. მთავარი აღმოჩენა ის არის, რომ ლითონების ელექტრული და მაგნიტური თვისებები ზეგამტარ მდგომარეობაში ძალიან განსხვავდება მათი საკუთარი თვისებებისგან ჩვეულებრივ მდგომარეობაში, ისევე როგორც სხვა ლითონების თვისებებისგან, რომლებიც ამ მდგომარეობაში ვერ გადადიან ტემპერატურის დაწევისას.
ზეგამტარების გამოყენება ძირითადად ხორციელდება ზეძლიერი მაგნიტური ველის მისაღებად, რომლის სიძლიერე აღწევს 107 ა/მ. ასევე ვითარდება სუპერგამტარი ელექტროგადამცემი ხაზების სისტემები.

მსგავსი მასალები.

ელექტრული წინააღმდეგობის და გამტარობის კონცეფცია

ნებისმიერ სხეულს, რომლის მეშვეობითაც ელექტრული დენი მიედინება, მას აქვს გარკვეული წინააღმდეგობა. გამტარი მასალის თვისებას, რათა ხელი შეუშალოს მასში ელექტრული დენის გავლას, ელექტრული წინააღმდეგობა ეწოდება.

ელექტრონული თეორია ამ გზით ხსნის ლითონის გამტარების ელექტრული წინააღმდეგობის არსს. დირიჟორის გასწვრივ მოძრაობისას თავისუფალი ელექტრონები გზაზე უთვალავჯერ ხვდებიან ატომებსა და სხვა ელექტრონებს და მათთან ურთიერთქმედებისას აუცილებლად კარგავენ ენერგიის ნაწილს. ელექტრონები განიცდიან, როგორც ეს იყო, წინააღმდეგობას მათი მოძრაობის მიმართ. სხვადასხვა ლითონის გამტარებს, რომლებსაც აქვთ განსხვავებული ატომური სტრუქტურა, აქვთ განსხვავებული წინააღმდეგობა ელექტრული დენის მიმართ.

ზუსტად იგივე განმარტავს თხევადი გამტარების და აირების წინააღმდეგობას ელექტრული დენის გავლის მიმართ. ამასთან, არ უნდა დაგვავიწყდეს, რომ ამ ნივთიერებებში არა ელექტრონები, არამედ მოლეკულების დამუხტული ნაწილაკები ხვდებიან წინააღმდეგობას მათი მოძრაობის დროს.

წინააღმდეგობა აღინიშნება ლათინური ასოებით R ან r.

ომი მიიღება როგორც ელექტრული წინააღმდეგობის ერთეული.

Ohm არის ვერცხლისწყლის სვეტის წინააღმდეგობა 106,3 სმ სიმაღლით 1 მმ2 ჯვრის კვეთით 0 ° C ტემპერატურაზე.

თუ, მაგალითად, დირიჟორის ელექტრული წინააღმდეგობა არის 4 ohms, მაშინ იწერება შემდეგნაირად: R \u003d 4 ohms ან r \u003d 4 ohms.

დიდი მნიშვნელობის წინააღმდეგობის გასაზომად მიიღება ერთეული, რომელსაც ეწოდება მეგოჰმი.

ერთი მეგი უდრის მილიონ ომს.

რაც უფრო დიდია გამტარის წინაღობა, მით უფრო ცუდად ატარებს ის ელექტრო დენს და, პირიქით, რაც უფრო დაბალია გამტარის წინაღობა, მით უფრო ადვილია ელექტრული დენი ამ გამტარში გავლა.

მაშასადამე, დირიჟორის დასახასიათებლად (მასში ელექტრული დენის გავლის თვალსაზრისით), შეიძლება განიხილოს არა მხოლოდ მისი წინააღმდეგობა, არამედ წინააღმდეგობის ურთიერთდამოკიდებულებაც და ეწოდება გამტარობა.

ელექტრო გამტარობისმასალის უნარს, გაიაროს ელექტრული დენი თავის შიგნით, ეწოდება.

იმის გამო, რომ გამტარობა არის წინააღმდეგობის ორმხრივი, ის გამოიხატება როგორც 1/R, გამტარობა აღინიშნება ლათინური ასოთი g.

გამტარი მასალის, მისი ზომების და გარემოს ტემპერატურის გავლენა ელექტრული წინააღმდეგობის მნიშვნელობაზე

სხვადასხვა გამტარების წინააღმდეგობა დამოკიდებულია მასალაზე, საიდანაც ისინი მზადდება. სხვადასხვა მასალის ელექტრული წინააღმდეგობის დასახასიათებლად შემოიღეს ე.წ. წინაღობის კონცეფცია.

წინააღმდეგობაარის 1 მ სიგრძის გამტარის წინააღმდეგობა და 1 მმ2 განივი ფართობი. რეზისტენტობა აღინიშნება ბერძნული ასო p. თითოეულ მასალას, საიდანაც მზადდება გამტარი, აქვს საკუთარი წინაღობა.

მაგალითად, სპილენძის წინაღობა არის 0,017, ანუ სპილენძის გამტარს 1 მ სიგრძისა და 1 მმ2 განივი განყოფილებაში აქვს 0,017 ohms წინააღმდეგობა. ალუმინის წინაღობა არის 0,03, რკინის წინაღობა 0,12, კონტანტანის წინაღობა 0,48, ნიქრომის წინაღობა 1-1,1.

გამტარის წინააღმდეგობა პირდაპირპროპორციულია მისი სიგრძისა, ანუ რაც უფრო გრძელია გამტარი, მით მეტია მისი ელექტრული წინააღმდეგობა.

გამტარის წინაღობა უკუპროპორციულია მისი კვეთის ფართობთან, ანუ რაც უფრო სქელია გამტარი, მით ნაკლებია მისი წინაღობა და პირიქით, რაც უფრო თხელია გამტარი, მით მეტია მისი წინააღმდეგობა.

ამ ურთიერთობის უკეთ გასაგებად, წარმოიდგინეთ ორი წყვილი კომუნიკაციური ჭურჭელი, რომელთაგან ერთ წყვილს აქვს თხელი დამაკავშირებელი მილი, ხოლო მეორეს აქვს სქელი. ნათელია, რომ როდესაც ერთ-ერთი ჭურჭელი (თითოეული წყვილი) ივსება წყლით, მისი გადასვლა სხვა ჭურჭელში სქელი მილის მეშვეობით ბევრად უფრო სწრაფად მოხდება, ვიდრე თხელი მილით, ანუ სქელი მილი ნაკლებ წინააღმდეგობას გაუწევს ნაკადს. წყალი. ანალოგიურად, ელექტრული დენის გავლა უფრო ადვილია სქელ გამტარში, ვიდრე თხელში, ანუ პირველი მას მეორეზე ნაკლებ წინააღმდეგობას უწევს.

გამტარის ელექტრული წინააღმდეგობა უდრის იმ მასალის სპეციფიკურ წინააღმდეგობას, საიდანაც მზადდება ეს გამტარი, გამრავლებული გამტარის სიგრძეზე და გაყოფილი დირიჟორის განივი კვეთის ფართობზე.:

R = R l / S,

სად - R - გამტარის წინააღმდეგობა, ohm, l - დირიჟორის სიგრძე m-ში, S - დირიჟორის განივი განყოფილების ფართობი, მმ 2.

მრგვალი გამტარის განივი ფართობიგამოითვლება ფორმულით:

S = π d 2 / 4

სადაც პ - მუდმივი მნიშვნელობა უდრის 3,14; d არის გამტარის დიამეტრი.

ასე რომ, დირიჟორის სიგრძე განისაზღვრება:

l = S R / p ,

ეს ფორმულა შესაძლებელს ხდის განისაზღვროს გამტარის სიგრძე, მისი განივი კვეთა და წინაღობა, თუ ცნობილია ფორმულაში შემავალი სხვა რაოდენობები.

თუ აუცილებელია დირიჟორის განივი ფართობის დადგენა, მაშინ ფორმულა მცირდება შემდეგ ფორმაზე:

S = R l / R

იგივე ფორმულის გარდაქმნით და ტოლობის ამოხსნით p-სთან მიმართებაში, ვპოულობთ გამტარის წინაღობას:

რ = R S / ლ

ბოლო ფორმულა უნდა იქნას გამოყენებული იმ შემთხვევებში, როდესაც ცნობილია გამტარის წინააღმდეგობა და ზომები, ხოლო მისი მასალა უცნობია და, უფრო მეტიც, რთულია გარეგნულად განსაზღვრა. ამისათვის აუცილებელია გამტარის წინაღობის დადგენა და ცხრილის გამოყენებით იპოვოთ მასალა, რომელსაც აქვს ასეთი წინაღობა.

კიდევ ერთი მიზეზი, რომელიც გავლენას ახდენს გამტარების წინააღმდეგობაზე, არის ტემპერატურა.

დადგენილია, რომ ტემპერატურის მატებასთან ერთად ლითონის გამტარების წინააღმდეგობა იზრდება და კლებასთან ერთად მცირდება. სუფთა ლითონის გამტარებლების წინააღმდეგობის ეს ზრდა ან შემცირება თითქმის იგივეა და საშუალოდ 0.4% 1°C-ზე. თხევადი გამტარების და ნახშირის წინააღმდეგობა ტემპერატურის მატებასთან ერთად მცირდება.

მატერიის სტრუქტურის ელექტრონული თეორია იძლევა შემდეგ ახსნას მეტალის გამტარების წინააღმდეგობის გაზრდისთვის ტემპერატურის მატებასთან ერთად. გაცხელებისას გამტარი იღებს თერმულ ენერგიას, რომელიც აუცილებლად გადაეცემა ნივთიერების ყველა ატომს, რის შედეგადაც იზრდება მათი მოძრაობის ინტენსივობა. ატომების გაზრდილი მოძრაობა ქმნის მეტ წინააღმდეგობას თავისუფალი ელექტრონების მიმართული მოძრაობის მიმართ, რის გამოც იზრდება გამტარის წინააღმდეგობა. ტემპერატურის დაქვეითებით, უკეთესი პირობები იქმნება ელექტრონების მიმართული მოძრაობისთვის და მცირდება გამტარის წინააღმდეგობა. ეს ხსნის საინტერესო ფენომენს - ლითონების ზეგამტარობა.

ზეგამტარობა, ანუ, ლითონების წინააღმდეგობის დაქვეითება ნულამდე, ხდება უზარმაზარ უარყოფით ტემპერატურაზე - 273 ° C, რომელსაც აბსოლუტურ ნულს უწოდებენ. აბსოლუტური ნულის ტემპერატურაზე ლითონის ატომები თითქოს ადგილზე იყინება, ელექტრონების მოძრაობას საერთოდ არ აფერხებს.